Насіння на заміну насіннєвій картоплі

kws_potatos.jpg

На кону стоїть щось по-справжньому велике – це майбутнє картоплі, яка є одним з найважливіших продуктів харчування. Тільки в Німеччині споживання картоплі складає близько 60 кілограмів у рік на одну людину, а в Латвії – в двічі більше. Однак генетична структура картоплі ускладнює селекційні процеси. Щоб змінити ситуацію, KWS об’єднала зусилля з американською компанією Simplot, сімейним підприємством та провідною світовою компанією з переробки сільськогосподарської продукції.

Компанії KWS та Simplot створили спільне підприємство Aardevo з рівними долями участі, тим самим обравши цілковито новий підхід до селекції, розмноженню та вирощуванню картоплі. Нове підприємство розташоване на попередньому місці підрозділу KWS Potato в нідерландському місті Нагеле, неподалік від озера Ейсселмер та узбережжя Північного моря. Селекціонери та дослідники, зайняті в Aardevo, працюють над пришвидшенням виведення на ринок нових гібридів картоплі з покращеними характеристиками.

Особливості генома

Прискорення процесу селекції – складна задача для експертів, адже на створення нового гібриду необхідно до 20 років. Навіть для селекціонерів це дуже довго. Але якщо розглянути геном картоплі краще, стає зрозумілим, чому темпи селекції такі повільні.

Сучасні комерційні гібриди картоплі є тетраплоїдними. Цей біологічний термін означає, що картопля має чотири набори хромосом, (на відміну від людини, у якої їх тільки два набори хромосом). Кожен ген картоплі, а отже, і кожна ознака, також проявляється в чотирьох різних формах, що приводить до серйозних наслідків.

Схрещування тетраплоїдних рослин дає потомство з дуже широким генетичним різноманіттям. У рослин, які містять тільки дві генокопії (селекціонери називають їх диплоїдними), потомство, навпаки, демонструє суттєво менше різноманіття. Велике генетичне різноманіття картоплі приводить до того, що на відбір необхідних для селекції властивостей витрачається більше часу, ніж у випадку з іншими рослинами.

KWS-wof-fast-results-for-breeding.png

«Ми хочемо прискорити процес селекції»

«Ми хочемо прискорити процес селекції», – каже Пауль ван ден Вейнгард, керівник спільного підприємства в Нідерландах. Легко сказати, але важко зробити. За словами ван ден Вейнгарда, планується спростити генетичну структуру картоплі «в прийнятній для селекції мірі». Для цього необхідно скоротити кількість наборів хромосом з чотирьох до двох. З біологічної точки зору це не зашкодить рослинам, вони продовжать свій ріст.

  • Створення нових гібридів картоплі – довготривалий процес. Але ми продовжуємо цей процес і привносимо абсолютно нові ідеї.

    Сюзанна Хольцапфель, KWS
    kws_susanna_holzapfel.jpg

Використання нового вихідного матеріалу допоможе значно прискорити селекцію нових гібридів картоплі. Спростивши генетичну структуру, ван ден Вейнгард та його команда зможуть більш точніше та швидше виділити необхідні властивості, такі, як, наприклад, стійкість до різноманітних патогенних організмів. Для багатьох аграріїв важлива висока врожайність. Деякі споживачі хочуть отримати певний смак. Для особливо довгої соломки картоплі фрі виробнику треба продовгуваті бульби. А любителі спаржі, навпаки, цінять молоду картоплю, яка залишається невеликою, але вже в травні подається на стіл. До інших властивостей, які селекціонери хотіли б змінити, відноситься форма, вміст крохмалю та здатність тривалого зберігання.

Все це пояснює переваги співробітництва Simplot та KWS. На своєму спільному підприємстві Aardevo компанії поєднали зусилля та технології KWS в області селекції гібридів та досвід Simplot, найбільшого сімейного аграрного підприємства США.

Наступний крок

Але це ще не все. Отримані диплоїдні гібриди можуть в подальшому використовуватись в якості батьківських ліній для отримання насіння гібридної картоплі. «Це стане інновацією, яка суттєво змінить сільське господарство», – каже ван ден Вейнгард.

  • Використання насіння картоплі замість бульб може змінити сільське господарство.

    Менно Дуверс, KWS
    kws_menno_douwers.jpg

Досі картоплю розмножували бульбами, тобто частину врожаю картоплі зберігали в якості посівного матеріалу. Насіннєву картоплю закладають в темне та прохолодне сховище. Всю зиму слідкують за станом бульб. Проводять обробку від шкідників. Навесні бульби завантажують в транспорт з причепом, везуть на поля та висаджують. Як бачимо, транспортна та складська логістика вимагає значних грошових та людських затрат. Мета KWS та Simplot – спростити трудомісткий процес і тим самим здешевити його та зробити більш екологічним.

Насіння на заміну насіннєвій картоплі

Ван ден Вейнгард переконаний, що завдяки численним перевагам у транспортуванні та догляді, насіння картоплі може стати промисловим стандартом, принаймні, як батьківські лінії для нових сортів та гібридів. «Гібридна картопля дійсно може кардинально змінити стан речей».

Використання насіння замість бульб не тільки спростить логістику, що дозволить перейти з вантажівок на картонні коробки, адже замість 2,5 тон бульб на гектар буде потрібно менше 100 грам насіння, але й покращить якість та прогнозованість врожаю.

Невелике насіння, отримане з високооптимізованих батьківських ліній, стануть революційним продуктом. Його створення стало можливим завдяки тому, що робить партнерство між Simplot та KWS таким міцним: провідній позиції в селекції гібридів та детальному вивченню вимог до картоплі з боку сільгоспвиробників, харчової галузі та споживачів.

Точна селекція

На практиці це означає наступне: при прискоренні темпів селекції аграрії отримуються покращені гібриди, які дають високі врожаї та, завдяки підвищеній стійкості, захищені від збудників захворювань. За рахунок цього можна знизити використання хімічних засобів захисту рослин. Виробники продуктів харчування та споживачі також отримують вигоду, оскільки в майбутньому, завдяки розширеним можливостям селекції, їх вимоги до смаку, консистенції та технологічним властивостям бульб картоплі будуть повністю виконані.

Однак до створення картоплі майбутнього веде довгий шлях. Проте «дослідження гібридної картоплі, над якими ми інтенсивно працюємо з 2011 року, дали суттєві результати. Сьогодні ми можемо розробляти нові гібриди», – каже ван ден Вейнгард. Однією з пов’язаних проблем є виробництво генетично одноманітних та високопродуктивних батьківських ліній для селекції гібридів. «Перший продукт, який можна буде представити на ринку, з’явиться десь в 2025 році».

Дізнайтеся більше

KWS_corn_pole_beans_mixed_culture_field_agriculture_start.jpg

Поєднання кукурудзи та квасолі у посівах: добре для худоби, корисно для бджіл

Кукурудза та квасоля разом у посівах: метод, який практикують в Південній Америці протягом 2000 років, зараз намагаються запровадити і в Німеччині. Переваги очевидні: медоноси для бджіл та до двох відсотків більше білка в силосі. Зрештою, все зводиться до виду бобових.

KWS_wof_Computer-tomograph_frau_vor_dem_monitor_MG_9775.jpg

Високі технології на шляху досягнення максимальної якості: аналіз насіння за допомогою комп’ютерного томографа

Високоякісний посівний матеріал є запорукою високого врожаю. Однією з головних вимог до насіння, щоб з нього виросла високоврожайна рослина, є наявність в нього здорового ембріону.

KWS_Data_Plant_Project_Cercospora_Sugar_beet_Experimental_field_Plattling_Laser_Heat-image_TU_Clausthal.jpg

Big data, світло та штучний інтелект в боротьбі проти церкоспорозу

Чим раніше виявлена та зупинена плямка церкоспорозу на листках цукрових буряків, тим менше втрат понесуть аграрії. У проєкті «Data Plant» три науково-дослідні установи та компанія KWS поєднують свій досвід та технології задля того, щоб автоматично розпізнати грибок на ранній стадії за допомогою світла, датчиків, даних про погоду та штучного інтелекту.