Một số báo cáo tại hội nghị quốc tế “Di truyền, gen, tin sinh học và công nghệ sinh học ở thực vật” (PlantGen2021), được tổ chức tại Novosibirsk, đã đề cập đến những cách thức mới để bảo vệ loại cây trồng này khỏi các mối đe dọa và rủi ro khác nhau.
Guzel Burkhanova (Viện Hóa sinh và Di truyền, Trung tâm Khoa học Ufa thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga) đã trình bày về cách tạo ra khả năng kháng virus ở khoai tây bằng vi khuẩn Bacillus nội sinh. Các thử nghiệm đầu tiên được thực hiện trong quá trình nghiên cứu cho thấy rằng sau khi xử lý cây bằng huyền phù tế bào vi khuẩn, hàm lượng RNA của virus đã giảm và hoạt động của một số protein và enzyme bảo vệ tăng lên. Vì việc sử dụng các chủng vi khuẩn khác nhau mang lại tác dụng khác nhau đối với một số loại vi rút lây nhiễm vào cây khoai tây, diễn giả lưu ý rằng sẽ là tối ưu nếu tạo ra các chế phẩm tổng hợp để chống lại sự lây nhiễm vi rút.
Một trong những phương pháp chứng nhận giống cây trồng hiện đại là xác định kiểu gen SSR. Với sự trợ giúp của nó, các dấu hiệu phân tử thông tin được xác định, giúp có thể thu được đặc tính riêng của giống hoặc kiểu gen, cái gọi là. Hồ sơ ADN. Sự hiện diện của hồ sơ này cho phép công việc nhân giống tiếp theo được thực hiện nhanh chóng và có mục đích hơn. Dilyara Gritsenko (Viện Sinh học Thực vật và Công nghệ sinh học, Almaty, Kazakhstan) đã trình bày kết quả lập hồ sơ SSR của các giống khoai tây kháng mầm bệnh tại hội nghị. Tất nhiên, nghiên cứu này được thực hiện với trọng tâm là các giống chọn lọc của Kazakhstan nhằm vào thị trường nước này. Nhưng bản thân kinh nghiệm thu được trong quá trình thực hiện nó có tính chất phổ quát hơn và có thể được các nhà khoa học khác, bao gồm cả các nhà khoa học Nga, sử dụng tốt.
Các mối đe dọa đối với khoai tây không chỉ giới hạn ở bệnh tật và sâu bệnh. Được biết, khi tiếp xúc với nhiệt độ thấp (thường là trong quá trình bảo quản thu hoạch), khoai tây có được vị ngọt mà ít người thích. Quá trình này được gọi là đường hóa lạnh, trong đó các loại đường đơn giản như glucose được hình thành từ tinh bột. Ví dụ, với quá trình xử lý nhiệt tiếp theo đối với củ, trong quá trình chế biến khoai tây chiên và khoai tây chiên, các loại đường này sẽ phản ứng với axit amin, gây ra hiện tượng sẫm màu và có vị đắng, làm giảm thêm đặc tính tiêu dùng của các loại rau củ.
Các phương pháp truyền thống để ngăn chặn quá trình đường hóa lạnh thường sử dụng các thiết bị đặc biệt dành cho khu vực bảo quản; chúng đòi hỏi chi phí bổ sung và không phải lúc nào cũng hữu ích. Anastasia Egorova (Viện Tế bào học và Di truyền SB RAS, Novosibirsk) trong báo cáo của mình đã cho thấy các công nghệ di truyền hiện đại giúp giải quyết vấn đề này như thế nào.
“Chúng tôi đã sử dụng hai chiến lược. Đầu tiên là “tắt” gen khởi động quá trình chuyển đổi sucrose thành glucose và fructose. Các thí nghiệm cho thấy điều này làm giảm đáng kể cường độ đường hóa lạnh ở thực vật. Và bây giờ chúng tôi đang thực hiện công việc tương tự với các giống khoai tây phổ biến của Nga. Chiến lược thứ hai là đưa vào nhân giống các loài khoai tây hoang dã có khả năng kháng đường hóa”, bà nói.
Vấn đề chính khi thực hiện chiến lược thứ hai là hàm lượng cao glycoalkaloid steroid gây độc cho con người trong rễ của những giống hoang dã như vậy. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã xác định được một gen ứng cử viên chịu trách nhiệm tích tụ các glycoalkaloid này và hiện có ý định “tắt nó đi”, đồng thời duy trì khả năng chống lại quá trình đường hóa của cây.
Như nhà nghiên cứu lưu ý, đây là những chiến lược song song và trong tương lai, nếu công việc theo cả hai hướng được hoàn thành thành công, các nhà tạo giống sẽ ngay lập tức nhận được hai phương pháp tạo ra các giống kháng lại quá trình đường hóa lạnh.