Kuna kogu maailma elanikkond läheneb aastaks 10 2050 miljardile inimesele, peab põllumajandustoodang kasvama 60%. Siiski prognoositakse iga 1 ° C soojenemise korral põllumajanduse tootlikkuse langust 5%. Ühe mudeli järgi võib kartuli saagikus 32. aastaks väheneda isegi 2060%, kuid kliimamuutlike geneetiliste sortide väljatöötamine ja levitamine võib tagada, et sellel toitval ja kiirelt valmival kultuuril on kogu maailma majanduses toidusüsteemides ülitähtis roll .
Nende sortide arengu kiirendamiseks on teadlased ära kasutanud geneetilise sekveneerimise edusamme ja kasutavad saadud teadmisi kartulisortide aretamiseks, mis sobivad paremini tuleviku nõudmistele vastamiseks.
Rahvusvahelise kartulikeskuse (CIP) teadlased on pikka aega olnud selle suundumuse esirinnas, osaledes rahvusvahelises grupis, mis avaldas esimese kartuli genoomi järjestuse 2011. aastal. Tänu hiljutistele läbimurretele, mis hõlmasid oluliste omadustega seotud geenide avastamist - alates toitumisalastest sisu haiguskindlusele - nad on hakanud soovitud tunnuste aretamise kiirendamiseks kasutama geneetilisi markereid.
Kartuli paranemine algab ristandte vanemate vahel, kes annavad kümneid tuhandeid järglasi. Teadlased on traditsiooniliselt kulutanud aastaid nende taimede hindamiseks põldudel ja kasvuhoonetes ...
Geneetilise kartuliparanduse kiirendamine
Kartuli paranemine algab ristandte vanemate vahel, kes annavad kümneid tuhandeid järglasi. Teadlased on traditsiooniliselt kulutanud aastaid nende taimede hindamiseks põldudel ja kasvuhoonetes ning lõpuks isaste ja emaste fookusgruppide kaudu elimineerimisprotsessis, mille tulemuseks on kõige suurema potentsiaaliga kartulikloonide nimekiri.
Geneetiliste markerite kasutamine selliste tunnuste jaoks nagu resistentsus hilispõletiku haigusele ja kaks kõige hävitavamat kartuliviirust on kiirendanud CIP-i edu suurema saagikusega kartuli tootmisel. Kui kunagi pidid kasvatajad laskma kasvuhoones kõik ristiku järeltulijad küpsema, et teha kindlaks, millised neist on resistentsed, siis nüüd eemaldavad nad geneetilise järjestuse saamiseks lihtsalt igalt noorelt taimelt lehe, et teha kindlaks, millised neist pärisid resistentsusgeenid. Näiteks hilise põõsastekindluse geneetiline marker on lühendanud selle protsessi aega 50 protsenti.
Vastupanu ülekandmine
Kartuliviirused kogunevad ja hävitavad saaki ühest saagitsüklist teise, samas kui hiline puhang võib kartulitaimede põllu mõne nädalaga hävitada. Kui hilispõletuskindlaid sorte kasvatatakse aastaid laialdaselt, areneb patogeen nende resistentsusmehhanismi ületamiseks. Niisiis otsivad kasvatajad alati uusi resistentsuse allikaid, mida sageli leidub kohalikes või metsikutes kartulites.
CIP ristati hiljuti Peruu põhjaosas Cajamarcast pärineva metsikartuliga, et toota hilispõletikukindlaid kartuleid, mis on potentsiaalselt majanduslikult elujõulised. Mitme riigi aretuspartneritega jagamisel hinnatakse neid kartulikloone Peruus võimaliku sortidena levitamise osas.
Alates 1973. aastast on CIP-i genebank kogunud ja säilitanud kohalikke ja looduslikke kartuleid, paljudel on hilispõletikukindlus. Kartuli, tomati, baklažaani ja paprika geneetilise mitmekesisuse säilitamise, uurimise ja kasutamise rahvusvahelise algatuse raames - mis kõik on omavahel seotud - on suur osa sellest bioloogilisest mitmekesisusest viimastel aastatel läbi vaadatud haiguste suhtes resistentsuse osas ja läbinud geneetilise järjestuse.
Hilise põletiku ületamise eeliseid ei saa alahinnata. Prognooside kohaselt on selle haiguse tõttu kartulikadu aastas ülemaailmselt ligikaudu 5 miljardit USA dollarit 2019. aastal. Selliste kahjude vähendamine vastupidavamate sortidega võib väiketootjate jaoks uskumatult palju muuta, aidates neil muuta oma tegevust toimetulekust äriliseks.
Geneetiliste markerite abil on aretajatel hõlpsam välja töötada elastne ja suure saagikusega kartul, millel on kohalike tarbijate soovitud põhijooned - maitse, tekstuur, küpsetusaeg. Saadud sordid võimaldavad põllumajandustootjatel rahuldada kasvavat nõudlust toidu järele, parandada oma sissetulekuid ja tulla toime muutuva maailma veel ettenägematute väljakutsetega.