Международный центр картофеля разрабатывает новые подходы к криоконсервации

Картофель является одной из основных сельскохозяйственных культур с наибольшим биоразнообразием в мире. В Андском регионе, который называют родиной картофеля, насчитывается более 4500 сортов, принадлежащих к семи различным видам. Тем не менее, это число уменьшается с угрожающей скоростью: исчезают как традиционные местные сорта, возделываемые фермерами на протяжении тысячелетий, так и древние предки дикого картофеля. Ученые настаивают: очень важно сохранить генетическое разнообразие растений, это необходимое условие для обеспечения развития сельского хозяйства. 

Один из способов – сохранить сорта in vitro. Международный центр картофеля (CIP) поддерживает самую большую и разнообразную в мире коллекцию in vitro, в его генном банке хранится 12 000 образцов картофеля. В дополнение к ней CIP создал коллекцию криобанков, в которой сохраняются 3600 образцов.

«Хотя in vitro и полевые коллекции хороши для поддержания генетического разнообразия в краткосрочной и среднесрочной перспективе, это может быть дорогостоящим и ненадежным решением в долгосрочном плане», – объясняет Райнер Фоллмер, эксперт по криоконсервации в CIP. «Образцы, хранящиеся in vitro, должны постоянно размножаться в стерильных условиях, полевые коллекции уязвимы под воздействием стрессов. Таким образом, криоконсервация – это экономичная и надежная альтернатива сохранения биоразнообразия. Сегодня один человек может заморозить 300-450 побегов картофеля за один рабочий день».

При криоконсервации используется жидкий азот (196 °C) для быстрого замораживания крошечных образцов тканей, взятых из стерильных проростков in vitro. 

Ученые из CIP обновили протокол криоконсервации картофеля, протестировав различные методы обработки образцов, прежде чем такие образцы попадут в криобанк (например, добавив сахарозу или криопротекторы, чтобы помочь образцам выдержать холод). Результаты показали, что, хотя добавление сахарозы не имело заметного эффекта, обработка холодом перед замораживанием повысила скорость восстановления образцов после размораживания на 14%.

«Конечно, сохранение разнообразия картофеля – это только одна из целей. Его также необходимо использовать в селекционных программах, чтобы помочь фермерам справиться с такими проблемами, как болезни сельскохозяйственных культур и изменение климата. Доступность разнообразного материала для скрещиваний – один из наиболее важных элементов при выведении новых и улучшенных сортов».

В качестве примера можно привести сорт картофеля Виктория. До его появления фитофтороз мог уничтожить до 60% урожая в Уганде. Сорт Виктория был выведен с использованием образцов из CIP, его главное преимущество – устойчивость к фитофторозу. За последние 15 лет Виктория внесла в экономику Уганды около 1 миллиарда долларов США.

Источник 1

Источник 2