Le superkrompir se bo lahko kosal s podnebnimi spremembami

Ker izvira z velike nadmorske višine, doma je namreč v Andih, krompir ni vajen visokih temperatur in moče, ki so posledica podnebnih sprememb. Znanstveniki zato razvijajo superkrompir, ki bo lahko kljuboval neugodnim razmeram.

Krompir so pred več kot 8000 leti začeli gojiti blizu jezera Titikaka na območju današnjega Peruja. Sredi 16. stoletja so ga čez Atlantik prinesli v Evropo, najprej na Irsko, kjer ga je leta 1589 prebivalcem predstavil enigmatični angleški pustolovec in dvorjan, sir Walter Raleigh. Kmalu je tudi v Evropi postal osnovno živilo, saj je bil rodoviten in priljubljen.

Danes je četrta najpogosteje gojena poljščina na svetu, takoj za rižem, koruzo in pšenico. Kljub temu je kot poljščina občutljiv za pretirano zastajanje vode in vročino, saj se v svoji domovini, na veliki nadmorski višini v Andih, ni razvil tako, da bi lahko kljuboval tema pojavoma. Ker se je zaradi onesnaževanja evropsko podnebje močno spremenilo, se krompir s tema sovražnikoma spopada vse pogosteje.

»Nekatere vrste krompirja precej dobro prenašajo sušo, vendar imajo vse vrste velike težave z vročino in močo,« pravi dr. Markus Teige, biolog z Univerze na Dunaju in vodja projekta ADAPT. V okviru tega projekta razvijajo nove strategije za zagotavljanje stabilnosti posevkov krompirja v rastnih razmerah, ki jih prinaša prihodnost.

Rastline, ki jih prizadene vročina, prenehajo proizvajati sladkorje, kar prepreči razvoj gomoljev, potem pa hitro zacvetijo. To se odlično obnese pri divjem krompirju, saj rastlina tako poskrbi za preživetje vrste v zahtevnih razmerah, za kmete pa ni dobrodošlo, kajti pridelek je precej manjši.

Genske izboljšave

Nedavna anketa, v kateri je sodelovalo petsto evropskih pridelovalcev krompirja, razkriva, da večina kot najhujši posledici podnebnih sprememb za krompir vidi sušo in vročino. Sledijo škodljivci, bolezni in močno deževje.

Žlahtnitelji bi lahko evropski krompir gensko izboljšali, tako da bi bil bolj odporen proti skrajnim vremenskim pojavom. V okviru projekta ADAPT štirje žlahtnitelji krompirja sodelujejo z desetimi raziskovalnimi ustanovami – skupaj raziskujejo, kako se nekatere vrste krompirja odzivajo na obremenitve. Žlahtnjenje krompirja je še posebej zahtevno, ker ima rastlina zelo zapleteno gensko sestavo. Genski označevalci so kot nekakšni prometni znaki, ki označujejo dele DNK, povezane s pomembno oziroma zaželeno lastnostjo, na primer z boljšo odpornostjo proti vročini.

V prihodnjih desetletjih se bo število ljudi, ki jih bo treba oskrbeti s hrano, povečalo s 7 na 11 do 13 milijard. Morali bomo podvojiti proizvodnjo, ne da bi povečali površino kmetijskih zemljišč, poleg tega se bomo morali spoprijeti s podnebnimi spremembami, ki bodo izčrpavale kmetijska zemljišča, pravi Dan Milbourne. FOTO: Blaž Samec

»V Evropi imamo za zdaj razmeroma majhen razpon genske sestave krompirja,« pravi dr. Dan Milbourne, ki se s krompirjem ukvarja pri irski državni organizaciji za raziskovanje kmetijstva Teagasc. »To pomeni, da morda lahko uvozimo nove lastnosti.«

Znanstveniki, ki sodelujejo v projektu ADAPT, pod raznovrstnimi obremenitvami in na različnih lokacijah po Evropi vzgajajo okrog 50 vrst krompirja. Poleg tega izvajajo poskuse v najsodobnejših rastlinjakih na Češkem, kjer v natančno določenih razmerah gojijo različne vrste.

Rastline vsak dan fotografirajo in izmerijo, da spremljajo njihovo porabo vode, stopnjo fotosinteze in rast. Iz teh podatkov je razvidno, kako na rastline vplivajo obremenitve, poleg tega razkrijejo znake (genske označevalce) v genomu krompirja, ki so pomembni pri odzivanju na obremenitve.

Ti znaki bodo prihranili veliko časa in denarja pri prihodnjih programih žlahtnjenja. »Če je neki označevalec povezan z določeno lastnostjo, lahko iz sadike vzamemo DNK in poiščemo točno ta označevalec,« pojasnjuje dr. Teige. Po stari metodi so rastlini pustili, da raste, potem pa opazovali, ali je zaželena lastnost prisotna.

Prihranek časa je pri žlahtnjenju rastlin zelo pomemben. »Da ustvarimo novo vrsto krompirja, potrebujemo približno 12 let,« dodaja dr. Milbourne. Njegova organizacija je lani sodelovala pri predstavitvi busterja, nove vrste krompirja, odporne proti vrsti gliste, ki lahko močno poškoduje posevke.

Najprimernejši krompir

Na Irskem morajo med rastno sezono krompir škropiti celo dvajsetkrat, da ga zaščitijo pred krompirjevo plesnijo. Ta bolezen je močno zaznamovala irsko zgodovino, saj je v 40. letih 19. stoletja uničila pridelek krompirja in povzročila lakoto, ki je zdesetkala prebivalstvo otoka.

Po drugi strani si Evropa prizadeva zmanjšati svojo odvisnost od kemikalij – evropska komisija je nedavno predlagala zmanjšanje porabe pesticidov za polovico do leta 2030. Za manj škropljenja bomo potrebovali krompir, bolj odporen proti škodljivcem. To je glavni cilj projekta PotatoMASH, v katerem sodeluje tudi Milbourne. Zasnovati želijo cenovno ugoden način za pregledovanje genske variacije v genomu različnih vrst krompirja. S to metodo lahko gene za odpornost proti boleznim in škodljivcem pri krompirju odkrijejo z vzorčenjem le določenih delov zelo variabilne DNK, kar je veliko ceneje od tradicionalnih postopkov za določanje genskih označevalcev.

Krompir je četrta najpogosteje gojena poljščina na svetu, takoj za rižem, koruzo in pšenico. FOTO: Shutterstock

Z novo programsko opremo, ki so jo razvili v Belgiji, na flandrijskem raziskovalnem inštitutu za kmetijstvo, ribištvo in hrano (ILVO), je mogoče določiti dele DNK, kjer so majhne razlike med vrstami. Za žlahtnitelje so najbolj zanimivi zapisi DNK, med katerimi obstaja le ena razlika, razlaga dr. Milbourne. Postopek žlahtnjenja krompirja bo s prepoznavanjem znakov za te dele precej pospešen. »Namesto preizkušanja na tisoče primerkov, namesto namernega vnosa bolezni in spremljanja odzivov lahko vzamemo delček lista v velikosti nohta in preverimo, ali ima določene označevalce, s tem pa ugotovimo, ali je gen prisoten ali ne.«

To je velik napredek pri razvijanju krompirja, odpornega proti škodljivcem in boleznim, ki bo zmožen prenesti posledice spreminjajočega se podnebja, ne da bi bil pridelek kaj manjši.

Velja poudariti, da ne bo šlo le za eno vrsto superkrompirja, saj se okusi potrošnikov od države do države razlikujejo, zato bo treba v prihodnosti vzgojiti več sort.

»V prihodnjih desetletjih se bo število ljudi, ki jih bo treba oskrbeti s hrano, povečalo s 7 na 11 do 13 milijard,« opozarja dr. Milbourne. »Morali bomo podvojiti proizvodnjo, ne da bi povečali površino kmetijskih zemljišč, poleg tega pa se bomo morali spoprijeti s podnebnimi spremembami, ki bodo izčrpavale kmetijska zemljišča.«

–––

Raziskave, omenjene v članku, je financirala Evropska unija. Članek je bil prvotno objavljen v reviji Horizon, reviji EU za raziskave in inovacije.