在新西伯利亚举行的“遗传学、基因组学、生物信息学和植物生物技术”国际会议 (PlantGen2021) 上的一些报告致力于保护这种作物免受各种威胁和风险的新方法。
Guzel Burkhanova(俄罗斯科学院乌法科学中心生物化学与遗传学研究所)谈到了使用内生细菌芽孢杆菌诱导马铃薯对病毒产生抗性的方法。 研究期间进行的第一次测试表明,用细菌细胞悬浮液处理植物后,其中的病毒 RNA 含量降低,一些保护性蛋白质和酶的活性增加。 由于使用不同的细菌菌株对感染马铃薯植物的某些类型的病毒产生不同的影响,发言者指出,创建用于对抗病毒感染的复合制剂将是最佳选择。
作物品种认证的现代方法之一是 SSR 基因分型。 在它的帮助下,信息分子标记被分离出来,这使得人们可以获得一个品种或基因型的个体特征,即所谓的。 DNA 配置文件。 此配置文件的存在允许更快速和有目的地进行进一步的育种工作。 Dilyara Gritsenko(哈萨克斯坦阿拉木图植物生物学和生物技术研究所)在会议上介绍了抗病原体马铃薯品种的 SSR 分析结果。 当然,这项研究的重点是针对哈萨克斯坦市场的哈萨克斯坦品种选择。 但在实施过程中获得的经验本身具有更普遍的特征,很可能被其他科学家(包括俄罗斯科学家)使用。
对马铃薯的威胁不仅限于病虫害。 众所周知,当暴露在低温下时(通常在收获作物的储存期间),马铃薯会获得很少人喜欢的甜味。 这个过程称为冷糖化,即由淀粉形成单糖(如葡萄糖)。 在块茎的进一步热处理过程中,例如,在制备薯片、炸薯条的过程中,这些糖会与氨基酸发生反应,导致颜色变暗且已经很苦,从而进一步降低了块根作物的消费特性。
传统的防止冷糖化的方法通常归结为存储区的特殊设备,它们需要额外的成本并且并不总是有效。 Anastasia Egorova(新西伯利亚细胞学和遗传学研究所 SB RAS)在她的报告中展示了现代遗传技术如何帮助解决这个问题。
“我们使用了两种策略。 首先是“关闭”触发蔗糖转化为葡萄糖和果糖的基因。 实验表明,这显着降低了植物的冷糖化强度。 现在我们正在对俄罗斯流行的马铃薯品种进行类似的工作。 第二种策略是将已经对糖化具有抗性的野生马铃薯品种引入育种,”她说。
实施第二个策略的主要问题是这些野生品种的根中对人类有毒的甾体配糖生物碱含量高。 然而,科学家们已经确定了一个负责这些配糖生物碱积累的候选基因,现在他们打算“关闭”它,同时保持植物对糖化的抵抗力。
正如研究人员所指出的,这些是平行的策略,在未来,如果两个方向的工作都成功完成,育种者将同时获得两种培育抗冷糖化品种的方法。