Novosibirskā notikušajā starptautiskajā konferencē "Ģenētika, genomika, bioinformātika un augu biotehnoloģija" (PlantGen2021) tika ziņots par vairākiem ziņojumiem par jauniem veidiem, kā aizsargāt šo kultūru no dažādiem draudiem un riskiem.
Guzel Burhhanova (Krievijas Zinātņu akadēmijas Ufa zinātniskā centra Bioķīmijas un ģenētikas institūts) runāja par kartupeļu rezistences izraisīšanas metodēm pret vīrusiem, izmantojot endofītiskās baktērijas Bacillus. Pirmie pētījuma laikā veiktie testi parādīja, ka pēc auga apstrādes ar baktēriju šūnu suspensiju vīrusa RNS saturs tajā samazinājās un palielinājās vairāku aizsargājošu olbaltumvielu un enzīmu aktivitāte. Tā kā dažādu baktēriju celmu izmantošana dod atšķirīgu efektu attiecībā uz dažiem vīrusu veidiem, kas inficē kartupeļu augus, runātājs atzīmēja, ka optimāla būtu saliktu preparātu izveide vīrusu infekciju apkarošanai.
Viena no mūsdienu kultūraugu šķirņu sertificēšanas metodēm ir SSR genotipēšana. Ar tās palīdzību tiek izolēti informatīvi molekulārie marķieri, kas ļauj iegūt šķirnes vai genotipa individuālo raksturojumu, t.s. DNS profils. Šī profila klātbūtne ļauj turpmāku selekcijas darbu veikt ātrāk un mērķtiecīgāk. Dilyara Gricenko (Augu bioloģijas un biotehnoloģijas institūts, Almati, Kazahstāna) konferencē iepazīstināja ar patogēnu rezistentu kartupeļu šķirņu SSR profilēšanas rezultātiem. Protams, šis pētījums tika veikts, uzsverot Kazahstānas selekcijas šķirnes, kas orientētas uz šīs valsts tirgu. Bet pašai pieredzei, kas iegūta tās ieviešanas laikā, ir universālāks raksturs, un to var labi izmantot citi zinātnieki, arī krievu zinātnieki.
Kartupeļu apdraudējums neaprobežojas tikai ar slimībām un kaitēkļiem. Ir zināms, ka, pakļaujoties zemai temperatūrai (parasti novākto ražu uzglabājot), kartupeļi iegūst saldu garšu, kas patīk tikai dažiem cilvēkiem. Šo procesu sauc par saaukstēšanos aukstumā, kad no cietes veidojas vienkārši cukuri, piemēram, glikoze. Veicot turpmāku bumbuļu termisko apstrādi, piemēram, gatavojot čipsus, frī kartupeļus, šie cukuri reaģē ar aminoskābēm, kas izraisa tumšāku un jau rūgtu garšu, vēl vairāk samazinot sakņaugu patērētāja īpašības.
Tradicionālās aukstās saharizācijas novēršanas metodes parasti attiecas uz īpašu uzglabāšanas vietu aprīkojumu, tās rada papildu izmaksas un ne vienmēr palīdz. Anastasija Egorova (Citoloģijas un ģenētikas institūts SB RAS, Novosibirska) savā ziņojumā parādīja, kā mūsdienu ģenētiskās tehnoloģijas palīdz atrisināt šo problēmu.
“Mēs izmantojām divas stratēģijas. Pirmais ir gēna "izslēgšana", kas izraisa saharozes pārvēršanos glikozē un fruktozē. Eksperimenti rāda, ka tas ievērojami samazina aukstās saharizācijas intensitāti augos. Un tagad mēs veicam līdzīgu darbu ar populārām krievu kartupeļu šķirnēm. Otra stratēģija ir ieviest savvaļas kartupeļu sugas, kas jau ir izturīgas pret saharizāciju, ”viņa teica.
Otrās stratēģijas īstenošanas galvenā problēma ir augsts steroīdo glikoalkaloīdu saturs, kas ir toksisks cilvēkiem šādu savvaļas šķirņu saknēs. Tomēr zinātnieki ir identificējuši gēnu kandidātu, kas ir atbildīgs par šo glikoalkaloīdu uzkrāšanos, un tagad viņi plāno to izslēgt, vienlaikus saglabājot auga izturību pret saharizāciju.
Kā atzīmē pētnieks, tās ir paralēlas stratēģijas, un nākotnē veiksmīgas darba pabeigšanas gadījumā abos virzienos selekcionāri nekavējoties saņems divas metodes, kā izveidot šķirnes, kas izturīgas pret aukstu saharizāciju.