在新西伯利亞舉行的“遺傳學、基因組學、生物信息學和植物生物技術”國際會議 (PlantGen2021) 上的一些報告致力於保護這種作物免受各種威脅和風險的新方法。
Guzel Burkhanova(俄羅斯科學院烏法科學中心生物化學與遺傳學研究所)談到了使用內生細菌芽孢桿菌誘導馬鈴薯對病毒產生抗性的方法。 研究期間進行的第一次測試表明,用細菌細胞懸浮液處理植物後,其中的病毒 RNA 含量降低,一些保護性蛋白質和酶的活性增加。 由於使用不同的細菌菌株對感染馬鈴薯植物的某些類型的病毒產生不同的影響,發言者指出,創建用於對抗病毒感染的複合製劑將是最佳選擇。
作物品種認證的現代方法之一是 SSR 基因分型。 在它的幫助下,信息分子標記被分離出來,這使人們能夠獲得一個品種或基因型的個體特徵,即所謂的。 DNA 配置文件。 此配置文件的存在允許更快速和有目的地進行進一步的育種工作。 Dilyara Gritsenko(哈薩克斯坦阿拉木圖植物生物學和生物技術研究所)在會議上介紹了抗病原體馬鈴薯品種的 SSR 分析結果。 當然,這項研究的重點是針對哈薩克斯坦市場的哈薩克斯坦品種選擇。 但在實施過程中獲得的經驗本身俱有更普遍的特徵,很可能被其他科學家(包括俄羅斯科學家)使用。
對馬鈴薯的威脅不僅限於病蟲害。 眾所周知,當暴露在低溫下時(通常是在收穫作物的儲存期間),馬鈴薯會獲得很少人喜歡的甜味。 這個過程稱為冷糖化,即由澱粉形成單醣(如葡萄糖)。 在塊莖的進一步熱處理過程中,例如,在製備薯片、炸薯條的過程中,這些糖會與氨基酸發生反應,導致顏色變暗且已經很苦,進一步降低了塊根作物的消費特性。
傳統的防止冷糖化的方法通常歸結為存儲區的特殊設備,它們需要額外的成本並且並不總是有效。 Anastasia Egorova(新西伯利亞細胞學和遺傳學研究所 SB RAS)在她的報告中展示了現代遺傳技術如何幫助解決這個問題。
“我們使用了兩種策略。 首先是“關閉”觸發蔗糖轉化為葡萄糖和果糖的基因。 實驗表明,這顯著降低了植物的冷糖化強度。 現在我們正在對俄羅斯流行的馬鈴薯品種進行類似的工作。 第二種策略是將已經對糖化具有抗性的野生馬鈴薯品種引入育種,”她說。
實施第二個策略的主要問題是這些野生品種的根中對人類有毒的甾體配糖生物鹼含量高。 然而,科學家們已經確定了一個負責這些配糖生物鹼積累的候選基因,現在他們打算“關閉”它,同時保持植物對糖化的抵抗力。
正如研究人員所指出的,這些是平行的策略,在未來,如果兩個方向的工作都成功完成,育種者將同時獲得兩種培育抗冷糖化品種的方法。