Доктора Пол Бетке и Шелли Янски - исследователи из отдела исследования овощных культур Службы сельскохозяйственных исследований в Мэдисоне, штат Висконсин. Их исследования включают в себя усилия по улучшению селекции, выращивания и сбыта картофеля за счет улучшения зародышевой плазмы картофеля и исследования того, как условия окружающей среды влияют на качество картофеля.
Добро пожаловать, доктора. Бетке и Янски Под микроскопом:
UM - Что такое гибридный картофель?
PB & SJ - Существует как расплывчатое определение «гибрида», так и конкретное. В общем смысле гибридный картофель - это помесь двух генетически разных растений. Используя это общее определение, можно утверждать, что селекционеры картофеля создают гибриды в текущих традиционных программах селекции, когда они скрещивают два сорта. Однако мы используем гибрид в узком селекционном смысле. То есть гибридный картофель - это помесь двух инбредных линий картофеля. Поскольку каждая инбредная линия генетически однородна, все гибридные потомки от кросса идентичны. Это заметно отличается от традиционного разведения картофеля, где все потомки скрещивания отличаются друг от друга.
Также важно отметить, что гибриды производятся путем традиционной селекции. Методы генной инженерии не используются.
UM - Вы упомянули «инбредные линии картофеля» - слово «инбред» обычно имеет негативный оттенок. Почему вы хотите использовать инбредные линии для селекции картофеля?
PB & SJ - Это действительно хороший вопрос. Мы знаем, что спаривание между близкородственными особями часто приводит к потомству с генетическим заболеванием. Вот почему мы не хотим инбридировать животных. Однако селекционеры используют инбридинг для выборочного удаления ДНК, вызывающей генетические нарушения. Они определяют самое здоровое потомство и используют только его для следующего цикла разведения. Генетические нарушения систематически удаляются из племенного стада, и инбредные растения со временем становятся более жизнеспособными.
UM - Когда некоторые люди слышат слово «гибрид», они могут подумать о чем-то высокотехнологичном или эффективном. Относится ли это к гибридному картофелю?
PB & SJ - На протяжении десятилетий гибриды рекламировались как превосходящие другие сорта. Во многих случаях результаты, наблюдаемые на ферме, подтверждают ажиотаж. Тщательно выбирая инбредных родителей мужского и женского пола, селекционеры смогли получить семена, из которых выросли очень однородные растения, обладающие свойствами, которые приносят пользу производителям и потребителям. Однако необходимы дополнительные селекционные усилия для создания инбредных линий и тестирования различных комбинаций скрещиваний между инбредными линиями, чтобы увидеть, какой из них дает лучший картофель. Большая часть этой работы может быть выполнена с помощью компьютеров и данных последовательности ДНК, а не полевых испытаний.
UM - Какие сорта картофеля уже являются гибридами?
PB & SJ - Ни один из наших нынешних сортов картофеля не является гибридами в узком селекционном смысле. Сообщество картофелеводов пытается сделать гигантский шаг вперед и произвести картофель, который внешне кажется знакомым, но существенно отличается по своей ДНК. Мы использовали Potato 2.0 в качестве названия для этого молодого картофеля. Это название предполагает как веру в то, что мы начинаем следующую главу о роли картофеля как продовольственной культуры, так и лежащие в основе генетические изменения.
Наши современные сорта картофеля имеют по четыре копии каждой хромосомы. Это отличается от большинства других наших культурных растений и от людей, у которых мы находим по две копии каждой хромосомы.
В Potato 2.0 мы собираем генетическую информацию, содержащуюся в наших лучших сортах картофеля, но ограничиваем ее двумя хромосомами. Это позволит нам значительно повысить эффективность выращивания картофеля.
UM - В чем преимущества гибридного картофеля для производителей и потребителей??
PB & SJ - Создавая инбредные линии, мы можем «исправить» важные рыночные качественные характеристики. Например, в нынешней системе, когда заводчик делает скрещивание двух красных разновидностей, цвет потомков варьируется от белого до розового и красного. Мы ожидаем, что сможем создать красные инбредные линии, которые при скрещивании дадут гибридное потомство только с красной кожей. Мы ссылаемся на это, говоря, что красный цвет кожи «закреплен» у инбредов. Если мы сможем исправить основные признаки, важные для каждого рыночного класса (такие как красный цвет кожуры, побурение, форма клубней, цвет жареных продуктов, устойчивость к вирусу Y картофеля), то селекционерам не придется тщательно анализировать свой экспериментальный материал в поисках потомства, у которого есть эти признаки. черты. Они будут у всех потомков. Это позволяет селекционерам выйти за рамки основ и сосредоточиться на других рыночных характеристиках, которые нужны потребителям и производителям.
Например, они могут сосредоточиться на том, сколько картофеля производит растение, эффективность использования азота лозами, глянцевитость кожуры картофеля или качество крахмала картофеля. По мере того, как в инбредные линии добавляются и фиксируются дополнительные признаки, все их гибридные потомки будут нести эти черты. Со временем мы сможем непрерывно и постепенно создавать лучшие сорта.
UM - В целом, в чем преимущества гибридных кормов?
PB & SJ - Гибридные пищевые культуры обычно однородны по внешнему виду и продуктивности. И, как упоминалось выше, потребители могут в конечном итоге увидеть сорта картофеля, улучшенные по потребительским свойствам, на которых селекционеры хотели бы больше внимания, например, уникальные цвета и формы, улучшенные питательные качества и лучший вкус. Производители могут увидеть новые сорта, улучшенные по таким продуктивным характеристикам, как устойчивость к вредителям и большая устойчивость к экстремальным погодным условиям. Повышение урожайности многих гибридных культур было впечатляющим, а увеличение урожайности помогает производителям прокормить большее количество людей на том же участке земли.
UM - Есть ли проблемы со здоровьем и питанием при употреблении гибридных продуктов?
PB & SJ - Гибридные продукты уже составляют значительную часть нашего рациона. Гибридные сорта картофеля должны иметь те же преимущества для здоровья, что и наши нынешние сорта картофеля. Например, в них по-прежнему будет много калия и витамина С. Однако гибридная селекция может позволить селекционерам картофеля быстрее реагировать на предпочтения потребителей, чем традиционная селекция. Например, мы можем увидеть картофель с высоким содержанием белка или картофель с повышенным содержанием полезных минералов.
UM - Как будет выглядеть гибридный картофель в будущем, и когда мы можем ожидать его появления в нашем продуктовом магазине?
PB & SJ - Гибридный картофель будет выглядеть и работать так же, как картофель, выращиваемый сегодня. Потребитель не должен различать обычный картофель и гибридный картофель. Однако люди должны заметить постоянный поток новых сортов, которые соответствуют их постоянно меняющимся потребностям и ожиданиям в отношении качества.
