Команда дослідників з Фредеріктонського центру досліджень і розробок Міністерства сільського господарства і продовольства Канади у своєму  дослідженні, опублікованому в журналі Frontiers in Plant Science, пролила нове світло на нагальні проблеми, з якими стикається вирощування картоплі в умовах зміни клімату.

Дослідження, проведене під керівництвом Keshav Dahal  разом з колегами Xiu-Qing Li, Helen Tai, Alexa Creelman, та Benoit Bizimungu, присвячене необхідності виведення стресостійких сортів картоплі для підтримання світових запасів продовольства в умовах зростаючого тиску на довкілля.

Вплив зміни клімату на виробництво картоплі

Підвищення продуктивності картоплі має важливе значення для задоволення глобального попиту на продовольство з боку зростаючого населення. Однак ріст рослин картоплі та врожайність бульб стримується високими температурами, дефіцитом води, засоленістю ґрунту, а також загрозами від комах і патогенів. Зміна клімату, ймовірно, ще більше погіршить втрати врожаю бульб через посилення впливу цих стресових умов на рослини картоплі. Отже, існує нагальна потреба в адаптації до нових викликів у сільському господарстві шляхом створення стійких до спеки, посухи, комах та патогенів сортів, які були б належним чином адаптовані до мінливого навколишнього середовища.

Підвищення адаптивності рослин картоплі до екологічних стресів в умовах підвищення рівня СО2 є однією з найважливіших і найскладніших цілей. Це завдання можна вирішити шляхом ідентифікації ознак, пов'язаних зі стресом, на фізіологічному, біохімічному та молекулярному рівнях та їх використання в нових сортах. Крім того, розвиток нових знань і методів високопродуктивних підходів, що базуються на омічних даних, має вирішальне значення для вдосконалення процедур скринінгу для селекції сортів картоплі, спрямованих на підвищення адаптивності рослин і продуктивності бульб у відповідь на зміну клімату.

Майбутні напрямки досліджень картоплі

Автори припускають, що майбутні дослідження повинні бути спрямовані на виявлення сигнальних молекул і генів-мішеней, які регулюють стійкість до стресів і потенціал врожайності. Розробка високопродуктивних методів, керованих омікою, є життєво важливою для вдосконалення процедур скринінгу для виведення стійких сортів картоплі.

«З'ясування цих механізмів дає цінну інформацію для розробки нових селекційних стратегій, спрямованих на підвищення врожайності картоплі в умовах екологічних стресів», - зазначають дослідники. У дослідженні обговорюються останні досягнення в розумінні того, як рослини картоплі спочатку сприймають і реагують на зміни CO2, температури і водного статусу. Ці знання мають вирішальне значення для виявлення ознак, які можуть бути використані для виведення нових, більш стійких сортів картоплі.

В статті не лише підкреслено виклики, пов'язані зі зміною клімату, а й окреслено шляхи адаптації практик вирощування картоплі. «Виведення сортів, стійких до спеки, посухи, комах та патогенів, є вкрай необхідним для підтримки продуктивності в умовах нових екологічних реалій», - пояснюють автори.

Оскільки клімат продовжує змінюватися, очікується, що результати цього дослідження відіграватимуть ключову роль у забезпеченні продовольством зростаючого населення планети завдяки підвищенню адаптивності та продуктивності картоплі в усьому світі.

Спільна робота дослідницької групи Міністерства сільського господарства і продовольства Канади знаменує собою значний крок вперед у нашому розумінні того, як можна стабільно підвищувати продуктивність картоплі в епоху непередбачуваних кліматичних сценаріїв. Своїми висновками вчені закладають наукову основу для виведення наступного покоління сортів картоплі, здатних процвітати в умовах глобального потепління, гарантуючи, що цей основний продукт харчування залишатиметься в достатку і буде доступним.

Детальнішу інформацію про це дослідження ви знайдете в  журналі Frontiers in Plant Science: Improving Potato Stress Tolerance and Tuber Yield Under a Climate Change Scenario – A Current Overview