Kinesiske forskere har udviklet en generation af "rene og frugtbare kartoffellinjer" med genomredigeringsteknologier i en banebrydende præstation. Eksperimentet, ledet af Huang Sanwen, en forsker med Landbrugs Genomics Institute i Shenzhen (AGIS) under Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) brugte genomdesign til at omdanne kartoffelavl fra en langsom, ikke-akkumulerende tilstand til en hurtig iterativ.
I modsætning til andre afgrøder, kartoffel, dyrkes knoldafgrøden klonalt frem for frøformeret. Som følge heraf står kartoffeldyrkning over for en række problemer, herunder lange avlscykler, lav reproduktionseffektivitet, sygdomme og skadedyrsangreb, sagde Huang, generaldirektør i AGIS, til China Media Group (CMG).
På grund af kompleksiteten af dets genom er kartoffels genetiske forbedring og avlsprocessen meget langsom, tilføjede Huang.
For at løse udfordringerne ved kartoffeldyrkning startede Huang og hans team "Upotato Plan" i 2015 med det formål at erstatte vegetativ reproduktion med hybridfrø via genomdesign og forbedre kartoffelavlshastighed og reproduktionseffektivitet.
”Vi skal først løse problemet med selvinkompatibilitet, som er, at kartofler ikke producerer frø efter selvbestøvning. Gennem materialevalg og genredigering har vi med succes tacklet problemet og produceret frø, ”sagde Huang.
”I mellemtiden har vi også opdaget, hvordan vi kan forbedre plantesundhed og produktion. Ved genomdesign eliminerede vi skadelige mutationer, samlede gode gener og dyrkede til sidst kartoffelsorten kaldet 'Upotato NO. 1. ' Efter test har det vist fremragende ydeevne. ”
Forskningen er ifølge CAAS verdens første anvendelse af "genomdesign" i kartoffelavl. Deres internationale jævnaldrende har anerkendt teamets arbejde. "Dette arbejde er meget vigtigt, fordi det er relevant for at fodre planeten," sagde Sofin Kamon, medlem af European Academy of Sciences. ”Hvad professor Huang og hans team gjorde, var, at de i det væsentlige genopfandt kartoflen. De genopfandt afgrøden næsten fra bunden. Hybride kartoffel- og hybrid kartoffelteknologien er virkelig fantastisk med hensyn til at tage kartoffelafgrøden til den moderne tid for planteavl. ”
Et forsøg med "Upotato nr. 1" kartoffel blev gennemført i det sydvestlige Kina i Yunnan -provinsen i november sidste år. Produktionen viste sig at være langt over forventningerne i februar.
"Udbyttet af den første generations hybridkartofler var tæt på 3 tons pr. Mu (ca. 45 tons pr. Hektar), hvilket svarer til udbyttet af de bedste kartoffelsorter i regionen," sagde Zhang Chunzhi, første forfatter af forskningsartikel og medlem af AGIS, fortalte CMG.
"Vi har nu kun brug for 2 gram kartoffelfrø til et en-mu land, sammenlignet med 200 kg frøkartofler før, hvilket i høj grad reducerer plantningsomkostningerne."
For det næste trin vil forskerne styrke teknologisk forskning og udvikling for at forberede sig på industrialiseringen af kartoffelfrø, tilføjede Zhang.