Chinese wetenschappers verbeteren de aardappelveredelingstechniek

Chinese wetenschappers hebben een generatie van "pure en vruchtbare aardappellijnen" ontwikkeld met technologieën voor genoombewerking, een baanbrekende prestatie. Het experiment, geleid door Huang Sanwen, een onderzoeker bij de agrarisch Het Genomics Institute in Shenzhen (AGIS) van de Chinese Academie voor Landbouwwetenschappen (CAAS) gebruikte genoomontwerp om de aardappelveredeling te transformeren van een langzame, niet-accumulerende modus naar een snelle iteratieve modus.

In tegenstelling tot andere gewassen, aardappel, wordt het knolgewas klonaal vermeerderd in plaats van zaadvermeerderd. Als gevolg hiervan wordt de aardappelteelt geconfronteerd met een reeks problemen, waaronder lange kweekcycli, lage reproductie-efficiëntie, ziekten en plagen, vertelde Huang, directeur-generaal van AGIS, aan China Media Group (CMG).

Bovendien, vanwege de complexiteit van het genoom, verloopt de genetische verbetering van de aardappel en het veredelingsproces erg traag, voegde Huang eraan toe.

Om de uitdagingen van de aardappelteelt aan te gaan, startten Huang en zijn team in 2015 het "Upotato Plan", met als doel de vegetatieve voortplanting te vervangen door hybride zaden via genoomontwerp en de snelheid van de aardappelveredeling en de voortplantingsefficiëntie te verbeteren.

"We moeten eerst het probleem van zelfincompatibiliteit oplossen, namelijk dat aardappelen na zelfbestuiving geen zaden produceren. Door middel van materiaalselectie en genbewerking hebben we het probleem met succes aangepakt en zaden geproduceerd", aldus Huang.

“Inmiddels hebben we ook ontdekt hoe we de plantgezondheid en opbrengst kunnen verbeteren. Door genoomontwerp hebben we schadelijke mutaties geëlimineerd, goede genen geaggregeerd en uiteindelijk de aardappelvariëteit genaamd 'Upotato NO. 1.' Na testen heeft het uitstekende prestaties laten zien.”

Het onderzoek is volgens de CAAS 's werelds eerste toepassing van 'genome design' in de aardappelveredeling. Hun internationale collega's hebben het werk van het team erkend. "Dit werk is erg belangrijk omdat het relevant is voor het voeden van de planeet", zegt Sofin Kamon, een lid van de European Academy of Sciences. “Professor Huang en zijn team hebben de aardappel in wezen opnieuw uitgevonden. Ze hebben het gewas bijna helemaal opnieuw uitgevonden. De hybride aardappel en hybride aardappeltechnologie zijn echt geweldig om de aardappelteelt naar het moderne tijdperk van de plantenveredeling te brengen.”

In de provincie Yunnan in het zuidwesten van China werd afgelopen november een proef uitgevoerd met de "Upotato No. 1"-aardappel. De output bleek in februari ver boven verwachting te zijn.

"De opbrengst van de hybride aardappelen van de eerste generatie was bijna 3 ton per mu (ongeveer 45 ton per hectare), wat gelijk is aan de opbrengst van de beste aardappelrassen in de regio," vertelde Zhang Chunzhi, eerste auteur van het onderzoekspaper en lid van de AGIS, aan CMG.

"We hebben nu nog maar 2 gram pootgoed nodig voor een stuk land van één mu, vergeleken met 200 kilo pootaardappelen voorheen, wat de pootkosten enorm scheelt."

Voor de volgende stap zullen de onderzoekers het technologisch onderzoek en de ontwikkeling versterken om zich voor te bereiden op de industrialisatie van aardappelzaden, voegde Zhang eraan toe.