Siła DNA

25 maja 2020 Aktualności

Siła DNA

Technologia pomaga hodowli roślin iść naprzód

Hodowla roślin istnieje od wieków, lecz bardzo wiele się zmieniło przez ostatnie 10 lat! Rezultatem intensywnej współpracy hodowców i laboratoriów są nieskończone możliwości, a proces hodowlany może być od trzech do czterech genetycznych pokoleń krótszy niż kiedyś.
Czy słodka papryka okaże się czerwona czy żółta? Czy pomidor będzie okrągły czy w kształcie śliwki? Te cechy są już znane, nawet zanim pierwszy owoc pojawi się na krzaku. A liczba cech roślin, które naukowcy mogą badać ciągle wzrasta. „Nie tak dawno temu mieliśmy około 10 charakterystycznych cech roślin, na których mogliśmy przetestować odmiany mieszańcowe” wyjaśnia Mike Heimerikx (Manager Znaczników Molekularnych). „Ta liczba szybko wzrosła do 100, a teraz jesteśmy na dobrej drodze do osiągnięcia 1000”. Dzięki rosnącej wiedzy i możliwościom techniki rola laboratoriów znacznie się powiększyła, a dyscypliny upodabniały się do siebie coraz bardziej w ostatnich latach. „Dzięki testom na konkretne cechy, możemy użyć tysięcy znaczników na roślinę, żeby sporządzić ‘mapę’ DNA. Znaczniki są jak flagi na DNA, które pozwalają nam porównywać skrzyżowane potomstwo do rośliny macierzystej. Te znaczniki dostarczają niezbędnych informacji hodowcom roślin do podejmowania decyzji podczas procesu selekcji”.

 

Powiedz „tak” DNA

„Wyobraź sobie, że posiadasz fantastyczną odmianę rośliny, lecz brakuje jej pewnej cechy” wyjaśnia Karin van Langen (Biotech Breeder Cucumber). „Na przykład pewnej struktury smakowej. Wtedy informuję laboratorium, że szukam rośliny, która jest jak najbardziej podobna do twojej rośliny, ale która musi mieć jeden  „pakiet DNA” determinujący daną cechę, której potrzebujesz. Wtedy hodowca krzyżuje oryginalną odmianę rośliny z tą, która ma pożądaną strukturę smakową. Badane jest wtedy DNA potomstwa, gdzie efektywnie szukamy konkretnych kodów genetycznych”. A rozwój technologii posuwa się szybko. Na przykład dzięki „mapowaniu” DNA całej odmiany, przewidywanie jej cech jest teraz w zasięgu naszych możliwości.

 

Mieszańce F1, DH oraz hodowla komórkowa i tkankowa

Nie omawialiśmy jeszcze mieszańców F1 (rezultat skrzyżowania dwóch czystych linii macierzystych, czyniący wszystkich potomków identycznymi), DH (technika podwojonego haploidu, podczas której ziarno pyłku zapyla roślinę mateczną, a laboratorium może stworzyć czystą linię macierzystą w jednej generacji) oraz hodowli komórkowej i tkankowej (w trakcie której „przedwcześnie urodzone” mieszańce dzięki technice „in vitro” są umieszczane w czymś rodzaju inkubatora, gdzie mogą wyrosnąć na zdrową roślinę). W skrócie: hodowla roślin jest już niemożliwa bez laboratoriów.

 

Wszystkie te dane

To wspaniale, że mamy te wszystkie informacje, ale muszą być one odpowiednio uporządkowane i przechowywane. „Potrzebujemy również automatyzacji i bioinformatyki, by optymalnie używać nowych technik i wiedzy. Te dziedziny nabiorą rozpędu teraz i w przyszłości” mówi Heimerikx. Ilość informacji nie jest jedyną przeszkodą – szybkość rozwoju jest kolejnym czynnikiem do rozważenia. Van Langen jest tego bardzo pewny: „Przodujemy dzięki dobrym naukowcom i ścisłej współpracy z między innymi Uniwersytetem Wageningen i KeyGene. I to jest niezbędne, ponieważ im wcześniej rozwiniemy dobrą odmianę, tym wcześniej nasz klient może wyróżnić się na swoim rynku”.