I pored toga što je a globalna hrana koja hrani preko 1.3 milijarde ljudi, u krompir se dugo opirao velikim poboljšanjima uzgoja zbog svoje složene genetike. Urod tetraploidna priroda—sa četiri seta hromozoma umjesto uobičajena dva — učinio je konvencionalne napore uzgoja nevjerovatnim izazovom, usporavajući inovacije u otpornosti na bolesti, poboljšanju prinosa i klimatskoj otpornosti.
Sada, konzorcij istraživača iz Univerzitet Ludwig Maximilian u Minhenu (LMU), u Institut Max Planck za istraživanje oplemenjivanja biljaka, Wageningen University, Leibniz institut za biljnu genetiku, I Univerzitet Xi'an Jiaotong u Kini je rekonstruisao kompletni genomi deset istorijskih sorti krompira, datira iz 18. vijeka. Ove sorte same po sebi predstavljaju zapanjujuće 85% ukupne genetske varijacije nalazi se u modernom evropskom krompiru.
Zašto je ovo važno: uski genetski skup sa velikim implikacijama
Otkako je krompir u Evropu unesen iz Južne Amerike u 16. veku, usev je prošao kroz teška genetska uska grla. Samo se ograničen broj sorti dobro prilagodio evropskoj klimi, a uslijedila je daljnja genetska erozija zbog razornih bolesti –najpoznatija kasna plamenjača, što je izazvalo glad od krompira u Irskoj 1840-ih.
Rezultat toga je moderni uzgoj plitki genetski fond za rad, ozbiljno ograničavajući napredak. Nalazi nedavne studije objavljene u priroda sada pojasnite to iako ukupna raznolikost je ograničena, u razlike unutar pojedinačnih hromozoma može biti iznenađujuće velika - veća od onoga što su naučnici uočili kod bilo koje druge pripitomljene biljne vrste do sada.
To znači da iako genom krompira možda nije široko raznolik, duboka raznolikost unutar kopija hromozoma nudi značajan potencijal za razmnožavanje ako se pravilno upregne.
Put naprijed: brži i pametniji uzgoj krompira
Ovaj napredak ima nekoliko implikacija na poljoprivredni sektor:
- Ubrzana rekonstrukcija genoma: Podaci i tehnike koje koristi istraživački tim dozvoljavaju brže sekvencioniranje dodatnih sorti krompira, poboljšavajući tempo budućih programa uzgoja.
- Odabir uz pomoć markera: Uz jasniji uvid u hromozomsku varijabilnost, uzgajivači mogu efikasnije identificirati osobine povezane sa otpornošću na bolesti, tolerancijom na sušu i prinosom.
- Precizan uzgoj i uređivanje gena: Razumijevanje strukture složenih tetraploidnih genoma otvara nova vrata za Zasnovan na CRISPR-u uzgoj i drugo biotehnološki pristupi.
Prema Međunarodni centar za krumpir (CIP), globalna potražnja za krompirom – posebno prerađenim proizvodima – raste, potaknuta urbanizacijom, promjenom načina ishrane i prilagodljivošću useva na različita okruženja. Ali izazovi kao što su kasna plamenjača, toplotni stres i kvalitet gomolja i dalje ograničavaju produktivnost u mnogim regijama. Novi genomski podaci nude putokaz za prevazilaženje ovih uskih grla sa većom preciznošću.
Dekodiranje genoma istorijskih sorti krompira otkrilo je koliko je zapravo ograničena – a ipak bogata – genetska osnova modernog krompira. Za farmere, uzgajivače i naučnike, ovo je znak transformativni trenutak. Uz poboljšane alate i dublje genetske uvide, nova era uzgoja krompira je na dohvat ruke, nudeći potencijal za poboljšanje otpornosti, produktivnosti i održivosti u jednoj od najvažnijih svjetskih prehrambenih kultura.
