Модифицирани картофи редуцират с до 90% използваните фунгициди

Нов сорт модифицирани картофи, който е резистентен към „мана по картофите“, може да помогне да се редуцират използваните фунгициди с до 90%, което драстично редуцира екологичните последици от масовото  им култивиране.

Въпросната „мана“ се причинява от Phytophthora infestans и може бързо да унищожи цели  полета с картофени насаждения. Тази зараза е сред най-големите проблеми за производителите на картофи. Често на тях им се налага ежеседмично да пръскат с фунгициди, за да опазят насажденията си.

Изследователи от Wageningen University са изпитали двустепенна схема за култивиране. Първо те са ползвали генетично модифицирана разновидност на растителния вид, който е създаден резистентен към инфекциозния агент и втора стъпка – използване на минимални количества фунгициди и само когато инфекциозният агент е прекалено агресивен. Това означава, че земеделците могат да използват химични препарати само, когато насажденията им са атакувани от инфекциозни причинители, които са се адаптирали към резистентните качества на картофите.

Phytophthora infestans

Екипът е тествал стратегията си в продължение на 3 години в Ирландия и Холандия чрез три растителни разновидности. Първата разновидност се нарича Désirée и е чувствителна към Phytophthora infestans, втората разновидност се нарича Sarpo Mira и притежава естествено придобита резистентност. Третата разновидност е била отново Désirée, но този път е била модифицирана – пренесен е ген от дивия вид, който я прави резистентна към инфецията.

Трите разновидности на картофите са култивирани чрез два метод. Първият е най-често използваният – пи него ежеседмично насажденията се пръскат с фунгициди. При втория метод насажденията се пръскат само при крайна необходимост. Използвана е и контролна група – насаждения, които не са третирани с фунгициди.

Резултатите са били категорични. При двете разновидности (с естествена резистентност и модифицираният вид) се наблюдава редукция на използваните препарати с между 80% до 90%, а това е довело и до значително редуциране на последиците върху околната среда (1).

А междувременно – картофи без стероиди

Стероидните гликоалкалоиди (SGAs) са токсични метаболити, които се срещат в картофите. Те съдържат стероидните гликоалкалоидите α-соланин и α-хаконин, които се синтезират от холестерол. Изследователският екип от Университет в Кобе, Япония, ръководен от Акиама Риота, има за цел разработването на линии картофи с по-малко или никакви SGA чрез редактиране на генома.

Учените прилагат CRISPR-Cas9 технология за унищожаване (нокаут) на гена CYP88B1 в картоф. Генът участва в по-късен етап от биосинтетичния път на стероидните гликоалкалоиди и се експресира заедно със SGA биосинтетичните гени. CYP88B1-нокаут картофите не натрупват стероидни гликозилиди. Освен това, в тях се наблюдава натрупване на стероидни сапонини, важни съединения във фармацевтичната промишленост, като резултат от намаляване на синтеза на SGA (2).

Това са поредните два примера, които показват, че модерните технологии могат да направят храната по-безопасна и по-екологична.

Цитираната литература:

1) Geert J.T. Kessel, Ewen Mullins, Albartus Evenhuis, Jeroen Stellingwerf, Vilma Ortiz Cortes, Sinead Phelan, Trudy van den Bosch, Marieke G. Förch, Paul Goedhart, Hilko van der Voet, Lambertus A.P. Lotz, Development and validation of IPM strategies for the cultivation of cisgenically modified late blight resistant potato, European Journal of Agronomy, Volume 96, 2018, Pages 146-155

2) Ryota Akiyama, Masaru Nakayasu, Naoyuki Umemoto, Toshiya Muranaka, Masaharu Mizutani, Molecular breeding of SGA-free potatoes accumulating pharmaceutically useful saponins, Regulation of Plant Growth & Development, Released January 12, 2018, Online ISSN 2189-6305, Print ISSN 1346-5406, https://doi.org/10.18978/jscrp.52.2_92, https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscrp/52/2/52_92/_article/-char/en, Abstract:

Хареса ли ти тази статия? Може да подкрепиш biologist чрез Patreon!