Uprawa odpornych owoców jagodowych wspiera zrównoważoną przyszłość Europy
Apetyt Europejczyków na truskawki, borówki i maliny zwiększa się, a obszary upraw, produkcja i wartość handlu wzrosły w ciągu ostatniej dekady. Ponieważ produkcja owoców jagodowych staje się coraz ważniejsza, hodowcy muszą dostarczać odporne, wysokiej jakości odmiany dostosowane do zmiany klimatu i zrównoważonego rolnictwa. Według danych z bazy danych FAOSTAT(odnośnik otworzy się w nowym oknie), w regionie wyprodukowano prawie 1,8 miliona ton samych truskawek w 2023 roku, podczas gdy produkcja borówki sięgnęła prawie 200 000 ton. „Uprawy te należą do najbardziej dochodowych w Europie. Sektor owoców jagodowych odgrywa ważną rolę w europejskim handlu rolno-spożywczym”, mówi Bruno Mezzetti, koordynator finansowanego przez UE projektu BreedingValue(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Celem projektu było ulepszenie narzędzi hodowlanych i rozszerzenie zasobów genetycznych dostępnych dla truskawek, malin i borówek.
Badanie różnorodności genetycznej i innowacje hodowlane
20 partnerów projektu BreedingValue i 10 zewnętrznych podmiotów współpracujących badało niezrównaną różnorodność materiału genetycznego tych roślin. Scharakteryzowali oni ponad 1500 populacji truskawek i prawie 100 populacji malin i borówek. Zespół wykorzystał zaawansowane genotypowanie, które odczytuje DNA rośliny w celu zidentyfikowania różnic genetycznych, a także przetestował nowe narzędzia do fenotypowania, w tym spektroskopię w bliskiej podczerwieni oraz obrazowanie 3D i hiperspektralne, które mierzą takie cechy, jak jakość owoców, struktura roślin i tolerancja na stres. Analiza genetyczna wskazała na duże różnice między gatunkami. „Stwierdziliśmy dużą różnorodność truskawek, z pewnością większą niż ta dostępna przynajmniej w Stanach Zjednoczonych”, zauważa Mezzetti. „Zwiększa to potencjał naszych programów hodowlanych”. Jednocześnie zespół zidentyfikował luki w różnorodności genetycznej malin, a zwłaszcza borówek, przy zmniejszonej dostępności zasobów genowych (zbioru zasobów genetycznych dostępnych dla hodowców) i materiału hodowlanego. W efekcie Europa pozostaje „niemal całkowicie zależna od nowych odmian uzyskanych w ramach międzynarodowych programów hodowlanych”. Zespół BreedingValue opracował innowacyjną strategię hodowlaną łączącą genomikę, metabolomikę (związki chemiczne związane ze smakiem i reakcją na stres) oraz analizy sensoryczne w celu identyfikacji roślin o cennych cechach odporności i jakości owoców. W przypadku truskawek i malin prace te doprowadziły do zidentyfikowania wielu markerów molekularnych, czyli wskaźników genetycznych powiązanych z cechami takimi jak odporność na patogeny, zdolność adaptacji roślin i jakość owoców. Badania asocjacyjne obejmujące cały genom ujawniły dodatkowe geny odporności i jakości, które można było później zweryfikować w ramach badań UE dotyczących nowych technik genomowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Tworzenie odpornych, zrównoważonych i gotowych do wprowadzenia na rynek owoców jagodowych
Zespół BreedingValue ocenił także odporność roślin na wyzwania dotyczące klimatu i uprawy. Zidentyfikował zasoby genowe odporne na stresy biotyczne i abiotyczne oraz wykazał, poprzez badania oceny cyklu życia obejmujące 26 prób polowych truskawek i malin, że zarówno istniejące odmiany, jak i nowe selekcje dobrze dostosowują się do bardziej zrównoważonych systemów produkcji. „Dostępność tych zasobów genowych, w połączeniu z opracowanymi nowymi technologiami genotypowania i fenotypowania, zwiększyła zdolność unijnych programów hodowlanych do produkcji nowych, bardziej wydajnych odmian dla naszych systemów upraw, również w odpowiedzi na zmianę klimatu i zagrożenia związane z rozprzestrzenianiem się nowych patogenów i pasożytów”, mówi Mezzetti. Ponadto zespół przeprowadził badania konsumenckie w różnych krajach, umieszczając ich preferencje w centrum innowacji dotyczących uprawy owoców jagodowych. Powstały zharmonizowane metody sensoryczne i wielojęzyczne słowniki smaku i tekstury(odnośnik otworzy się w nowym oknie), aby dostosować nowe odmiany do gustów konsumentów. Aby zapewnić długoterminową innowacyjność, zespół BreedingValue stworzył bazę danych Germinate Berry Database(odnośnik otworzy się w nowym oknie), internetowy zasób zawierający metodologie i dane dotyczące genetyki truskawek, malin i borówek, przeznaczony dla hodowców i badaczy.
