Wyhodowali ziemniaki odporne na suszę
Wyhodowana przez poznańskich naukowców nowa linia ziemniaka jest odporna na okresowy niedobór wody. Ten sukces na skalę światową w przyszłości może być szansą dla wielu polskich rolników.
Prof. dr hab. Zofia Szweykowska-Kulińska i mgr inż. Marcin Pieczyński, naukowcy z Instytutu Biologii Molekularnej i Biotechnologii z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu wyhodowali linię ziemniaka, który jest odporny na okresową suszę. – Cała historia rozpoczęła się pięć lat temu. Pracując nad modelową rośliną - rzodkiewnikiem pospolitym, chwastem znanym z naszych ogródków, unieczynniliśmy pewne geny, a to spowodowało u tej rośliny zmniejszenie zapotrzebowania na wodę. Po licznych analizach i pracy wielu badaczy okazało się, że te rośliny lepiej znoszą brak wody, ponieważ mają mocniej przymknięte aparaty szparkowe, a więc mnie oddają wody podczas wymiany gazowej, która następuje w czasie życia rośliny – głównie w liściach. Wówczas zadaliśmy sobie pytanie, czy obserwacja poczyniona na roślinie modelowej, będzie prawdziwa dla roślin użytkowych – wspomina Zofia Szweykowska – Kulińska. Ponieważ rośliny modelowe z unieczynnionym genem później zakwitały, swoje dalsze badania naukowcy postanowili przenieś na te, u których nie zbiera się owoców czy ziarna, a bulwy. Wybór padł na ziemniaki – warzywny symbol Wielkopolski.
By móc kontynuować dalsze badania, poznańscy naukowcy musieli napisać projekt, a potem ubiegać się o odpowiednie fundusze. - Otrzymaliśmy dofinansowanie z ministerstwa w kwocie 250 tys. zł. Realizacją tego projektu zainteresował się mgr inż. Marcin Pieczyński. Zaczął on od znalezienia w ziemniakach odpowiedników genów zidentyfikowanych w roślinie modelowej, ich scharakteryzowaniem – mówi profesor Szweykowska - Kulińska. Przyznaje, że sposób unieczynnienia genu jest… trikowy. – Ziemniak ma aż cztery zestawy podstawowej informacji genetycznej. Dlatego też każdy gen występuje w czterech kopiach. Unieczynnienie każdej z kopii to zadanie właściwie nie do zrealizowania. Dlatego pozostało nam zadziałanie na poziomie transkryptu, który stanowi zbiorczą pulę aktywności wszystkich czterech genów. Poszukaliśmy fragmentów, które między tymi genami absolutnie się nie zmieniają. W efekcie udało nam się gen wyciszyć. We wprowadzeniu do ziemniaka odpowiedniego narzędzia genetycznego pomógł nam bardzo prof. Jacek Hennig z Instytutu Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie. Po tej całej procedurze, poddaliśmy roślinę różnym wstępnym analizom – wyjaśnia profesor.
Kolejnym etapem badań było umieszczenie roślin w tzw. fitotronach tj. pomieszczeniach wyposażonych w urządzenia: klimatyzację, sztuczne oświetlenia i wentylację. Posiadają one w automatyczne układy umożliwiające uzyskanie wymaganych warunków w odpowiednich cyklach dobowych. Część roślin umieszczono też w szklarniach, gdzie nie było już takich „ustawianych warunków”. – Warto dodać, że właśnie w tych szklarniach na początku lipca ubiegłego roku temperatura dochodziła prawie do 50 stopni Celcjusza. I co ciekawe, okazało się, że nasze rośliny z unieczynnionym genem znacznie lepiej znosiły niedobór wody niż te wyjściowe. W uzyskanych roślinach ziemniaka nie wprowadzaliśmy żadnego nowego genu produkującego białko, co mogłoby ewentualnie niepokoić przyszłego konsumenta. Niewiele jednak możemy w tej chwili powiedzieć na temat plonów. Wiemy, że uzyskane rośliny lepiej znoszą niedobór wody, dlatego też sądzimy, że plon powinien być przynajmniej taki sam, a w zasadzie oczekujemy, że będzie lepszy. Dokładne badania dotyczące plonowania będą wykonane dopiero w tym roku – zaznacza Zofia Szweykowska – Kulińska. Te jednak badania zostaną przeprowadzone w Instytucie Hodowli Aklimatyzacji Roślin w oddziale w Młochowie pod kierownictwem prof. Waldemara Marczewskiego. Tam rośliny będą testowane zarówno pod kątem tolerowania niedoboru wody, jak i charakterystyki plonu. Dodajmy jeszcze, że doświadczenia prowadzone były na dwóch odmianach ziemniaków: Sante (dobrze znoszącą niedobór wody) i Desiree (łatwo daje się transformować genetycznie). – Tego typu badania są badaniami długotrwałymi. Poszczególnych etapów nie da się przeskoczyć. To żmudny trud, który na każdym etapie musi być dokładnie analizowany. Jedynym znakiem zapytania było to, czy obserwacje z rośliny modelowej możemy przenieść na rośliny użytkowe. Udało nam się i jesteśmy w tym pionierami – podkreśla Marcin Pieczyński.
Nim nowa linia ziemniaka trafi na wielkopolskie pola, musi „przebyć” jeszcze bardzo daleką drogę. – Czeka nas długi proces badań i kilka sezonów testowania tego warzywa. Nasze odkrycie zamierzamy też opatentować. Muszę powiedzieć, że wszystko wskazuje na to, iż bulwy wyhodowanych przez nas ziemniaków niczym się nie różnią od normalnych. Są równie smaczne. Zrobiliśmy z nich nawet sałatkę ziemniaczaną przygotowaną przez Marcina i osoby, które ją próbowały, w tym oczywiście ja, twierdziły, że była pyszna – zaznacza profesor. Poznańscy naukowcy nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa i być może swoje badania rozszerzą o doświadczenia również na inne rośliny m.in. rzepak.
