Budowa europejskiej infrastruktury badawczej z myślą o genetycznych zasobach roślinnych
Aby wyżywić rosnącą populację, rolnictwo w coraz większym stopniu opiera się na wąskiej puli odmian roślin uprawnych, które zapewniają wysoką wydajność w kontrolowanych warunkach. W rezultacie wiele tradycyjnych odmian i ich dzikich krewnych zniknęło z pól wraz z cechami genetycznymi, które kiedyś pomagały roślinom przetrwać w niekorzystnych warunkach. Zdolność Europy do reagowania na zmiany klimatu, brak bezpieczeństwa żywnościowego i utratę różnorodności biologicznej zależy częściowo od tego, jak dobrze europejskie państwa rozumieją, chronią i wykorzystują własną różnorodność biologiczną roślin. Finansowany przez UE projekt PRO-GRACE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) położył podwaliny pod skoordynowaną, rozproszoną europejską infrastrukturę badawczą dla genetycznych zasobów roślinnych, rozwiązując problem długotrwałego rozdrobnienia i braku standaryzacji procesów i procedur.
Różnorodność genetyczna, odporność na zmiany klimatu
Skupienie się na wąskim zakresie wysokowydajnych odmian roślin zwiększyło produktywność, ale znacznie zmniejszyło różnorodność genetyczną, czyniąc uprawy bardziej wrażliwymi. „Pojedynczy nowy patogen lub gwałtowna zmiana temperatury mogą zagrozić całym zbiorom, ponieważ genetycznie jednolite uprawy mają tendencję do reagowania w ten sam sposób na stres, co czyni je jednocześnie podatnymi”, wyjaśnia Giuseppe Aprea z Włoskiej Narodowej Agencji Nowych Technologii, Energii i Zrównoważonego Rozwoju Gospodarczego(odnośnik otworzy się w nowym oknie), koordynator projektu. Aby temu zaradzić, hodowcy roślin i naukowcy potrzebują informacji na temat cech, które mogłyby pomóc uprawom lepiej się adaptować. Niezbędnym narzędziem w tym kontekście są repozytoria akcesji – unikalnych, identyfikowalnych próbek materiału roślinnego. W katalogu European Search Catalogue for Plant Genetic Resources(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (EURISCO) udokumentowane są obecnie ponad dwa miliony akcesji, co stanowi jedynie część zasobów przechowywanych w około 400 europejskich bankach genów i innych instytucjach. Ponadto akcesje in situ (terenowe) pozostają w dużej mierze nieudokumentowane.
Skoordynowana infrastruktura europejskich roślinnych zasobów genetycznych
Projekt PRO-GRACE stworzył solidne podstawy dla rozproszonej infrastruktury badawczej, integrując istniejące banki genów, centra ochrony zasobów oraz instytuty badawcze. Państwa zachowają własność oraz specjalistyczne kompetencje swoich krajowych węzłów, funkcjonując jednocześnie w ramach wspólnych europejskich struktur koordynowanych przez centralny ośrodek. Członkowie uzgodnią wspólne standardy dotyczące opisów akcesji, dokumentacji i wniosków o materiały. Ponadto „w odniesieniu do zasobów in situ, takich jak dzicy krewni roślin uprawnych oraz tradycyjne odmiany wciąż uprawiane w gospodarstwach, infrastruktura będzie wspierać ich monitorowanie, dokumentację oraz tworzenie kopii zapasowych w kolekcjach ex situ, ograniczając ryzyko utraty różnorodności biologicznej, która obecnie jest słabo udokumentowana i często narażona na zanikanie”, zauważa Aprea.
Standaryzowane protokoły, zarządzanie danymi FAIR
Zharmonizowane protokoły są warunkiem wstępnym wiarygodnego porównania, zapewnienia jakości i bezpiecznej wymiany materiałów. Zespół projektu PRO-GRACE opracował standardy jakości dotyczące gromadzenia, regeneracji i przechowywania materiału roślinnego oraz stworzył podstawy do dostosowania się do procedur regulujących wymianę zasobów genetycznych w Europie i na świecie. Proponowana infrastruktura usprawni organizację i udostępnianie danych poprzez wdrożenie zasad FAIR, zapewniając, że informacje będą łatwo wyszukiwalne, dostępne, interoperacyjne oraz możliwe do ponownego wykorzystania. Ułatwi to badaczom i hodowcom lokalizowanie odpowiedniego materiału i porównanie cech w różnych kolekcjach. Jak zauważa Aprea: „Standaryzacja jest kluczowym krokiem na drodze do przekształcenia różnorodnych europejskich kolekcji w spójny i godny zaufania system”. Zespół PRO-GRACE dostarczył ocenę wykonalności i dowód potwierdzający słuszność koncepcji, pokazując, jak taka infrastruktura mogłaby działać. Wykorzystując dotychczasowe osiągnięcia, nowo utworzone konsorcjum GRACE-RI przygotowuje obecnie wniosek z mapą drogową do Europejskiego Forum Strategii ds. Infrastruktur Badawczych. „Łącząc działania ochronne z praktycznym wykorzystaniem, infrastruktura badawcza będzie chronić europejską agrobioróżnorodność roślin, a zarazem umacniać rolę zasobów genetycznych jako fundamentu europejskiej odpowiedzi na zmiany klimatu, wyzwania bezpieczeństwa żywnościowego oraz cele zrównoważonego rozwoju”, podsumowuje Aprea.
