馬鈴薯是世界上生物多樣性最豐富的主要作物之一。 在被稱為馬鈴薯發源地的安第斯地區,有4500個不同品種的XNUMX多個品種。 然而,這個數字正在以驚人的速度下降,農民種植了數千年的傳統地方品種和野生馬鈴薯的古老祖先都在消失。 科學家們堅持認為,保護植物的遺傳多樣性非常重要,這是農業發展的必要條件。
一種方法是在體外保存品種。 國際馬鈴薯中心 (CIP) 擁有世界上最大和最多樣化的體外收集品,其基因庫中存儲了 12 個馬鈴薯種質。 除此之外,CIP 還創建了一個冷凍庫集合,其中存儲了 000 個樣本。
CIP 冷凍保存專家 Rainer Vollmer 解釋說:“雖然體外和野外採集有利於在中短期內保持遺傳多樣性,但從長遠來看,這可能成本高昂且不可靠。” “體外儲存的樣品必須在無菌條件下不斷複製,現場採集容易受到壓力。 因此,冷凍保存是生物多樣性保護的一種經濟可靠的替代方法。 今天,一個人可以在一個工作日內冷凍 300-450 個土豆芽。”
冷凍保存使用液氮 (196°C) 快速冷凍取自體外無菌幼苗的微小組織樣本。
CIP 的科學家通過在樣品進入冷凍庫之前測試各種樣品處理方法來更新馬鈴薯冷凍保存協議(例如,添加蔗糖或冷凍保護劑以幫助樣品在寒冷中存活)。 結果表明,雖然添加蔗糖沒有明顯效果,但冷凍前的冷處理使解凍後樣品的回收率提高了14%。
“當然,保護馬鈴薯的多樣性只是目標之一。 它還需要用於育種計劃,以幫助農民應對作物病害和氣候變化等問題。 各種雜交材料的可用性是開發新品種和改良品種的最重要因素之一。”
一個例子是維多利亞馬鈴薯品種。 在它出現之前,晚疫病可以摧毀烏干達 60% 的作物。 維多利亞品種是使用來自 CIP 的樣本培育的,其主要優勢是抗晚疫病。 過去 15 年,維多利亞州為烏干達經濟貢獻了約 1 億美元。
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