Kartupeļi ir viena no bioloģiski daudzveidīgākajām kultūrām pasaulē. Andu reģionā, ko sauc par kartupeļu dzimteni, ir vairāk nekā 4500 šķirņu, kas pieder septiņiem dažādiem veidiem. Tomēr šis skaits satraucošā ātrumā samazinās, jo izzūd gan tradicionālās vietējās šķirnes, kuras zemnieki audzējuši tūkstošiem gadu, gan senie savvaļas kartupeļu senči. Zinātnieki uzstāj: ļoti svarīgi ir saglabāt augu ģenētisko daudzveidību, tas ir nepieciešams nosacījums lauksaimniecības attīstības nodrošināšanai.
Viens veids ir saglabāt šķirnes in vitro. Starptautiskais kartupeļu centrs (CIP) uztur pasaulē lielāko un daudzveidīgāko in vitro kolekciju, kuras gēnu bankā glabājas 12 000 kartupeļu paraugu. Papildus tam CIP ir izveidojis kriobanku kolekciju, kurā tiek glabāti 3600 paraugi.
"Lai gan in vitro un lauka kolekcijas ir piemērotas ģenētiskās daudzveidības saglabāšanai īstermiņā un vidējā termiņā, tas var būt dārgs un neuzticams risinājums ilgtermiņā," skaidro CIP kriokonservācijas eksperts Rainers Volmers. "Paraugi, kas uzglabāti in vitro, ir pastāvīgi jāpavairo sterilos apstākļos; lauka kolekcijas ir neaizsargātas pret stresu. Tādējādi kriokonservācija ir ekonomiska un uzticama alternatīva bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai. Mūsdienās viens cilvēks vienas darba dienas laikā var sasaldēt 300-450 kartupeļu dzinumus.
Krioprezervācijā tiek izmantots šķidrais slāpeklis (196 °C), lai ātri sasaldētu sīkus audu paraugus no steriliem stādiem in vitro.
CIP zinātnieki ir atjauninājuši kartupeļu kriokonservācijas protokolu, pārbaudot dažādas paraugu apstrādes metodes pirms šādu paraugu nonākšanas kriobankā (piemēram, pievienojot saharozi vai krioprotektorus, lai paraugi izturētu aukstumu). Rezultāti parādīja, ka, lai gan saharozes pievienošanai nebija pamanāmas ietekmes, aukstā apstrāde pirms sasaldēšanas palielināja paraugu atgūšanas ātrumu pēc atkausēšanas par 14%.
“Protams, kartupeļu daudzveidības saglabāšana ir tikai viens no mērķiem. Tas ir arī jāizmanto selekcijas programmās, lai palīdzētu lauksaimniekiem tikt galā ar tādām problēmām kā kultūraugu slimības un klimata pārmaiņas. Dažāda krustojuma materiāla pieejamība ir viens no svarīgākajiem elementiem jaunu un uzlabotu šķirņu izstrādē.
Piemērs ir Viktorijas kartupeļu šķirne. Pirms parādīšanās vēlīnā puve Ugandā varēja iznīcināt līdz pat 60% ražas. Šķirne Victoria tika izstrādāta, izmantojot CIP paraugus, tās galvenā priekšrocība ir izturība pret vēlo puvi. Pēdējo 15 gadu laikā Viktorija Ugandas ekonomikā ir ieguldījusi aptuveni USD 1 miljardu.
Avots 1