Useat Novosibirskissä pidetyn kansainvälisen konferenssin "Genetiikka, genomiikka, bioinformatiikka ja kasvibiotekniikka" (PlantGen2021) raportit omistettiin uusille tavoille suojella tätä satoa erilaisilta uhilta ja riskeiltä.
Guzel Burkhanova (Venäjän tiedeakatemian Ufan tiedekeskuksen biokemian ja genetiikan instituutti) puhui menetelmistä perunaresistenssin indusoimiseksi viruksille käyttämällä endofyyttisiä bakteereja Bacillus. Ensimmäiset tutkimuksen aikana suoritetut testit osoittivat, että sen jälkeen kun kasvia oli käsitelty bakteerisolususpensiolla, viruksen RNA-pitoisuus siinä väheni ja useiden suojaavien proteiinien ja entsyymien aktiivisuus lisääntyi. Koska erilaisten bakteerikantojen käyttö antaa erilaisen vaikutuksen tietyntyyppisiin perunakasveja infektoiviin viruksiin, puhuja huomautti, että yhdistelmävalmisteiden luominen virusinfektioiden torjumiseksi olisi optimaalista.
Yksi nykyaikaisista viljelylajikkeiden varmentamismenetelmistä on SSR-genotyypitys. Sen avulla eristetään informatiivisia molekyylimarkkereita, joiden avulla voidaan saada lajikkeelle tai genotyypille yksilöllinen ominaisuus, ns. DNA-profiili. Tämän profiilin läsnäolo mahdollistaa jatkokasvatustyön nopeamman ja tarkoituksellisemman suorittamisen. Dilyara Gritsenko (Kasvibiologian ja biotekniikan instituutti, Almaty, Kazakstan) esitteli konferenssissa patogeeniresistenttien perunalajikkeiden SSR-profiloinnin tuloksia. Tietenkin tämä tutkimus tehtiin korostamalla Kazakstanin valikoiman lajikkeita, jotka suuntautuivat tämän maan markkinoille. Mutta itse kokemuksella, joka on saatu sen toteuttamisen aikana, on yleisluontoisempi muoto, ja muut tutkijat, myös venäläiset, voivat hyvinkin käyttää sitä.
Uhat perunoille eivät rajoitu sairauksiin ja tuholaisiin. Tiedetään, että alhaisissa lämpötiloissa (yleensä korjatun sadon varastoinnin aikana) perunat saavat makean maun, jota harvat ihmiset pitävät. Tätä prosessia kutsutaan kylmäksi sokeroitumiseksi, kun tärkkelyksestä muodostuu yksinkertaisia sokereita, kuten glukoosia. Mukuloiden jatkokuumennuksen aikana, esimerkiksi sirujen, ranskalaisten perunoiden valmistuksen aikana, nämä sokerit reagoivat aminohappojen kanssa, mikä aiheuttaa tummumista ja jo katkeran maun, mikä heikentää juurikasvien kuluttajaominaisuuksia entisestään.
Perinteiset menetelmät kylmän sokeroitumisen estämiseksi ovat yleensä varastointialueiden erityisvarusteita, ne aiheuttavat lisäkustannuksia eivätkä aina auta. Anastasia Egorova (Sytologian ja genetiikan instituutti SB RAS, Novosibirsk) osoitti raportissaan, kuinka modernit geenitekniikat auttavat ratkaisemaan tämän ongelman.
”Käytimme kahta strategiaa. Ensimmäinen on geenin "sammuttaminen", joka laukaisee sakkaroosin muuttumisen glukoosiksi ja fruktoosiksi. Kokeet osoittavat, että tämä vähentää merkittävästi kylmän sokeroitumisen voimakkuutta kasveissa. Ja nyt teemme samanlaista työtä suosittujen venäläisten perunalajikkeiden kanssa. Toinen strategia on viedä jalostukseen luonnonvaraisten perunoiden lajeja, jotka ovat jo vastustuskykyisiä sokeroitumiselle ”, hän sanoi.
Suurin ongelma toisen strategian toteuttamisessa on ihmisille myrkyllisten steroidisten glykoalkaloidien korkea pitoisuus tällaisten villien lajikkeiden juurissa. Tutkijat ovat kuitenkin tunnistaneet ehdokasgeenin, joka on vastuussa näiden glykoalkaloidien kerääntymisestä, ja nyt he aikovat "sammuttaa sen" säilyttäen samalla kasvin vastustuskyvyn sokeroinnille.
Kuten tutkija toteaa, nämä ovat rinnakkaisia strategioita, ja tulevaisuudessa, jos työ onnistuu loppuun molempiin suuntiin, kasvattajat saavat kaksi tapaa luoda kylmälle sokeroitumiselle vastustuskykyisiä lajikkeita kerralla.