Krompir hrani više od 1.3 milijarde ljudi širom svijeta, ali su poboljšanja uzgoja bila iznenađujuće ograničena tokom prošlog stoljeća. Mnoge od danas najčešće uzgajanih sorti krompira—kao npr Russet Burbank, koji datiraju iz 1908. godine—razvijeni su prije nekoliko decenija. Zašto je napredak bio tako spor u tako kritičnom usevu?
Odgovor leži u krompiru složena genetska struktura. Za razliku od mnogih drugih kultura, kultivisani krompir jeste tetraploid, što znači da svaka ćelija sadrži četiri kopije svakog hromozoma umjesto uobičajena dva. To čini tradicionalno ukrštanje sporim, nepreciznim i teškim za kontrolu.
Sada, zajednički istraživački tim na čelu sa Prof. Korbinian Schneeberger od LMU München a Institut Max Planck za istraživanje oplemenjivanja biljaka, u saradnji sa Wageningen University, u Leibniz institut (IPK), I Univerzitet Xi'an Jiaotong, postigao je značajnu naučnu prekretnicu. Uspješno su rekonstruisao genome deset istorijskih evropskih sorti krompira, neki datiraju iz 18. vijeka. Njihovi nalazi objavljeni su u prestižnom časopisu priroda.
Iznenađujući rezultati: Uski genetski skup
Studija je otkrila da ovih deset sorti već sadrži 85% genetske varijabilnosti prisutan u svim modernim kultivisanim krompirima u Evropi. Ova iznenađujuća uniformnost je rezultat genetska uska grla. Nakon što je krompir uveden iz Južne Amerike u Evropu u 16. veku, samo nekoliko sorti prilagodilo se evropskim uslovima. Vremenom, bolesti poput kasna plamenjača (Phytophthora infestans) dodatno smanjio genetski fond, što je kulminiralo razornim događajima kao što su Irska glad od krompira 1840-ih.
Uprkos ovoj niskoj ukupnoj raznolikosti, istraživači su otkrili da kada se razlike jave između hromozoma, mogu biti masivne— koliko god 20 puta veće od onih koje se vide između ljudskih hromozoma. Vjeruje se da je ova duboka divergencija ukorijenjena predevropsko pripitomljavanje prakse autohtonih naroda u Južnoj Americi, koji su počeli uzgajati i hibridizirati krompir preko prije 10,000 godina, uključujući i divlje srodnike.
Nova metoda za analizu hiljada sorti krompira
Jedan od najuticajnijih rezultata studije je a nova, efikasna metoda genomske analize. Umjesto sekvenciranja svake sorte od nule – što je skup i dugotrajan proces – istraživači sada mogu uporediti lako dostupne fragmente DNK sa deset rekonstruisanih referentnih genoma. Ova tehnika je uspješno testirana na Russet Burbank, sorta koja se još uvijek koristi u globalnoj proizvodnji pomfrita.
Ovaj pojednostavljeni pristup mogao bi otključati uvide iz oko 2,000 sorti krompira registrovanih u EU, ubrzavajući projekte uzgoja i poboljšavajući osobine otpornosti poput otpornosti na bolesti i klimatske tolerancije.
Prema Međunarodni centar za krumpir (CIP), poboljšanje uzgoja krompira je ključno kako se klimatske promjene intenziviraju, a globalna potražnja za prerađenim proizvodima nastavlja rasti. S pristupom detaljnim podacima o genomu, uzgajivači konačno mogu iskoristiti alate poput odabir uz pomoć markera i CRISPR uređivanje gena sa većom preciznošću i samopouzdanjem.
Dekodiranjem genoma istorijskih sorti krompira, naučnici su obezbedili transformativni resurs za globalnu poljoprivredu. Njihova otkrića ne samo da ističu neiskorišćeni genetski potencijal krompira, već i pružaju efikasan set alata za njegovo otključavanje. Za uzgajivače, agronome i farmere ovo signalizira početak nove ere – gdje inovacija se susreće sa tradicijom, a jedan od najstarijih usjeva na svijetu dobija moćnu prednost za budućnost.
