I ricercatori della società di selezione Solynta e della Wageningen University & Research hanno identificato, clonato e caratterizzato il gene chiave per l'autofecondazione nelle patate diploidi. Questa scoperta consente di fertilizzare le piante di patate con il proprio polline.
Adesso SLI gene ( S-locus inibitore) è stato identificato, gli allevatori possono utilizzare tecniche di allevamento ibride, l'allevamento più veloce e più preciso di quanto sia possibile con l'allevamento tradizionale. Di conseguenza, è possibile immettere rapidamente sul mercato nuove varietà resistenti e nutrienti, che contribuiscono a una coltivazione di patate più sostenibile. Il risultato dell'analisi molecolare di Sli è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Communications .
Complesso del genoma della patata
La patata è la coltura alimentare più prodotta al mondo dopo il grano e il riso. La coltura sta diventando sempre più importante anche nei paesi in via di sviluppo a causa del suo valore nutritivo. Ma contrariamente alla sua banalità, le patate coltivate ora coltivate hanno un genoma sorprendentemente complesso. Questo rende le patate molto difficili da migliorare con le tecniche di allevamento tradizionali. Tra il primo incrocio di due piante di patate; e la commercializzazione della varietà commerciale finale può richiedere facilmente dai 10 ai 15 anni. Pertanto, nell'ultimo secolo sono stati compiuti solo modesti progressi nel campo dell'incrocio genetico. Caratteristiche che contribuiscono a una migliore resistenza alle malattie, adattamento al clima che cambia e rese più elevate.
Allevamento ibrido
L'allevamento ibrido può cambiare questo. La tecnica, separata dalla modificazione genetica, ha già contribuito al rapido miglioramento delle colture; come mais, pomodoro, sorgo, cavolo cappuccio e barbabietola da zucchero. E potrebbe anche aiutare a sviluppare rapidamente nuove varietà di patate; adattati alle condizioni locali come la siccità o le forti piogge. Un altro grande vantaggio è il fatto che le varietà di patate ibride crescono da seme invece delle tradizionali patate da seme. Il seme è anche esente da malattie e richiede una minore protezione chimica dopo la semina. I semi possono anche essere conservati e trasportati più facilmente ai coltivatori di patate, perché occupano molto meno spazio rispetto alle patate da semina.
Allevamento di patate
L'allevamento di patate ibride si basa sull'incrocio di patate diploidi. Ogni cellula contiene due serie complete di cromosomi (uno da ciascun genitore) invece della nostra patata coltivata. Il cui genoma complesso è costituito da quattro serie di cromosomi (tetraploidi). A differenza delle patate tetraploidi incrociate, tutti i figli di patate diploidi incrociate nell'allevamento ibrido hanno esattamente le stesse caratteristiche dei loro genitori. Ciò consente un allevamento più rapido e mirato.
"Per sfruttare appieno le possibilità dell'allevamento ibrido di patate, abbiamo dovuto prima identificare, clonare e caratterizzare il gene chiave per l'autocompatibilità nella patata, Sli (inibitore del locus S),", spiega il professore di allevamento di piante Richard Visser della Wageningen University & Research. (WUR). “Un elemento importante dell'allevamento ibrido è la fissazione delle caratteristiche desiderabili delle due linee parentali mediante consanguineità. Nel corso dell'evoluzione, molte piante, comprese virtualmente tutte le specie di patate diploidi, hanno impedito la consanguineità impedendo a se stesse di fertilizzarsi, diventando cioè autoincompatibili.
Gene chiave sli gene
Questo può ora essere superato con il Sli gene. La possibilità di autocompatibilità nelle patate diploidi in quanto tali e anche la sua localizzazione sul cromosoma 12 era nota da tempo, ma ancora il gene che codifica per questo tratto era sconosciuto e non era ancora stato isolato e caratterizzato. Grazie all'analisi genetica e al sequenziamento del genoma, questo è stato raggiunto. Il Sli gene detiene quindi la chiave per un allevamento rapido ed efficace di nuove patate diploidi”.
Ernst-Jan Eggers, genetista di Solynta, spiega: "La nostra azienda utilizzava già il Sli gene incrociando linee diploidi autoincompatibili con a Sli donatore di geni. Speriamo che questi nuovi approfondimenti aiutino anche a scoprire nuove varianti del Sli gene che aiuta a selezionare per un gusto migliore, un uso efficiente dell'acqua, resistenza alle malattie e altre caratteristiche importanti nel nostro mondo in costante cambiamento. Con questa conoscenza, impariamo anche di più sui sistemi di autoincompatibilità. Questo è importante da un punto di vista scientifico fondamentale e può anche fornire un impulso significativo per l'allevamento di altre colture della stessa famiglia della patata, come pomodori, melanzane e peperoni.'
Comunicazioni sulla natura
La ricerca di Solynta e WUR è descritta nella rivista scientifica Nature Communications . Solynta e WUR lavorano insieme da un po' di tempo. Ora che hanno risolto insieme il problema dell'autoincompatibilità, si concentreranno su altri temi sulla strada delle patate che richiedono meno pesticidi e sono più resistenti agli effetti del cambiamento climatico.