Редица доклади на международната конференция „Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнологии на растенията“ (PlantGen2021), проведена в Новосибирск, бяха посветени на новите начини за защита на тази култура от различни заплахи и рискове.
Гузел Бурханова (Институт по биохимия и генетика на Уфа Научен център на Руската академия на науките) говори за методите за предизвикване на картофена резистентност към вируси с помощта на ендофитните бактерии Bacillus. Първите тестове, проведени в хода на изследването, показват, че след третирането на растението със суспензия от бактериални клетки, съдържанието на вирусна РНК в него намалява и активността на редица защитни протеини и ензими се увеличава. Тъй като използването на различни бактериални щамове дава различен ефект по отношение на някои видове вируси, заразяващи картофени растения, лекторът отбеляза, че създаването на композитни препарати за борба с вирусни инфекции би било оптимално.
Един от съвременните методи за сертифициране на сортовете култури е SSR генотипирането. С негова помощ се изолират информативни молекулярни маркери, които дават възможност да се получи индивидуална характеристика на сорт или генотип, т.нар. ДНК профил. Наличието на този профил позволява по-нататъшната развъдна работа да се извършва по-бързо и целенасочено. Диляра Гриценко (Институт по растителна биология и биотехнологии, Алмати, Казахстан) представи на конференцията резултатите от SSR профилиране на устойчиви на патогени сортове картофи. Разбира се, това проучване беше проведено с акцент върху сортовете казахстанска селекция, ориентирани към пазара на тази страна. Но самият опит, получен по време на неговото изпълнение, има по-универсален характер и може да бъде използван от други учени, включително руски.
Заплахите за картофите не се ограничават до болести и вредители. Известно е, че когато са изложени на ниски температури (обикновено по време на съхранението на събраната реколта), картофите придобиват сладък вкус, който малко хора харесват. Този процес се нарича студено захарифициране, когато от нишестето се образуват прости захари като глюкоза. По време на по-нататъшната топлинна обработка на клубените, например, по време на приготвянето на чипс, пържени картофи, тези захари реагират с аминокиселини, което причинява потъмняване и вече горчив вкус, допълнително намалява потребителските характеристики на кореноплодни култури.
Традиционните методи за превенция на студено захаризиране обикновено се свеждат до специално оборудване на складовите помещения, те водят до допълнителни разходи и не винаги помагат. Анастасия Егорова (Институт по цитология и генетика СО РАН, Новосибирск) показа в доклада си как съвременните генетични технологии помагат за решаването на този проблем.
„Използвахме две стратегии. Първото е „изключване“ на гена, който задейства превръщането на захарозата в глюкоза и фруктоза. Експериментите показват, че това значително намалява интензивността на студено захаризиране при растенията. И сега извършваме подобна работа с популярни руски сортове картофи. Втората стратегия е да се въведат в отглеждането на диви видове картофи, които вече са устойчиви на захарифициране “, каза тя.
Основният проблем за изпълнението на втората стратегия е високото съдържание на стероидни гликоалкалоиди, токсични за хората в корените на такива диви сортове. Учените обаче са идентифицирали ген кандидат, отговорен за натрупването на тези гликоалкалоиди, и сега възнамеряват да го „изключат“, като същевременно запазят устойчивостта на растението към захарифициране.
Както отбелязва изследователят, това са паралелни стратегии и в бъдеще, в случай на успешно завършване на работата в двете посоки, животновъдите незабавно ще получат два метода за създаване на сортове, устойчиви на студено захарифициране.