A müncheni Ludwig-Maximilians Egyetem és a kölni Max Planck Növénynemesítési Kutatóintézet kutatóinak a világon először sikerült megfejteniük a burgonya bonyolult genomját. Ez a technológia-igényes tanulmány megteremti a biotechnológiai alapot a robusztusabb, ellenállóbb fajták nemesítésének felgyorsításához – ami a növénynemesítésben már évek óta cél, és fontos lépés a globális élelmezésbiztonság szempontjából – írja a ScienceDaily.
Amikor krumplit vásárolunk manapság, jó eséllyel olyan fajtával térünk haza, mely már több, mint 100 éve elérhető.
Ez azonban hamarosan megváltozhat, köszönhetően Korbinian Schneeberger genetikusnak és csapatának.
„A burgonya egyre inkább táplálékunk szerves részévé válik világszerte, beleértve az ázsiai országokat is, mint Kína, ahol a rizs az alapvető élelmiszer. A mostani munkánkra alapozva azonban lehetőség nyílik genom-asszisztált szelekcióra is, amivel új, nagyobb termésmennyiségű és a klímaváltozás viszontagságainak ellenálló burgonyafajták nemesítése is lehetséges – ennek pedig nagy jelentősége van az élelmiszerbiztonságban a következő évtizedekben.”
A burgonyafélék alacsony diverzitásuk miatt különösen érzékenyek a betegségekre.
Ennek pedig súlyos következményei lehetnek, aminek legdrámaibb példája az 1840-es években bekövetkezett ír burgonyavész, a „nagy éhínség”, amikor több éven keresztül a burgonya a földekben rohadt el, és több millió európai ember éhezett. Ennek oka, hogy egyetlen fajtát termesztettek, ami történetesen érzékeny volt az akkor felbukkant új betegségre, a burgonyavészre. Az 1950-es és 60-as évek Zöld Forradalma alatt a tudósok és növénynemesítők sikeresen növelték több alapvető élelmiszernövény hozamát, mint a rizs vagy a búza.
Ennek oka ugyan egyszerű, mégsem találtak még rá megoldást: ahelyett, hogy egy kromoszómát örökölne az apától és egyet az anyától (ahogy az embereknél történik), a burgonya mindkét szülőtől két kromoszómát örököl, így négy pár kromoszómával rendelkezik a növény (úgynevezett tetraploid). A négy kromoszóma azt is jelenti, hogy minden génből négy példány van a növényekben, ami miatt a kívánatos tulajdonságokkal rendelkező új fajták nemesítése nagy kihívást jelent és időigényes folyamat.
Ráadásul az egyes kromoszómák sokszorosan jelenlévő másolatai a burgonya genomjának feltérképezését is sokkal nagyobb technológiai kihívássá változtatták, mint az emberi genom esetében.
A kutatók ennek a régóta fennálló akadálynak a leküzdésére egy egyszerű, mégis elegáns trükköt alkalmaztak. Ahelyett, hogy a négy, gyakran egymáshoz nagyon hasonló kromoszómákat próbálták volna megkülönböztetni egymástól, Korbinian Schneeberger kollégájával, Hequan Sun-nal és a többi munkatársával együtt úgy kerülte meg ezt a problémát, hogy sok, önálló pollensejt DNS-ét szekvenálták.
A termesztett burgonya teljes DNS-szekvenciájának áttekintése nagyban megkönnyítheti a nemesítést, ezért a tudósok és a növénynemesítők már évek óta törekedtek a megfejtésére. Most, hogy ezek az információk rendelkezésre állnak, a tudósok könnyebben azonosíthatják a kívánatos vagy nem kívánatos génváltozatokat.
