Ziemniaki są jedną z najbardziej bioróżnorodnych podstawowych roślin uprawnych na świecie. W regionie andyjskim, zwanym kolebką ziemniaka, istnieje ponad 4500 odmian należących do siedmiu różnych typów. Jednak liczba ta spada w zastraszającym tempie, przy czym zarówno tradycyjne lokalne odmiany uprawiane przez rolników od tysiącleci, jak i starożytni przodkowie dzikich ziemniaków zanikają. Naukowcy podkreślają: bardzo ważne jest zachowanie różnorodności genetycznej roślin, jest to warunek konieczny dla zapewnienia rozwoju rolnictwa.
Jednym ze sposobów jest zachowanie odmian in vitro. Międzynarodowe Centrum Ziemniaka (CIP) utrzymuje największą na świecie i najbardziej zróżnicowaną kolekcję in vitro, z 12 000 próbek ziemniaków przechowywanych w swoim banku genów. Oprócz tego firma CIP stworzyła kolekcję kriobanków, w których przechowywanych jest 3600 próbek.
„Podczas gdy kolekcje in vitro i terenowe są dobre dla utrzymania różnorodności genetycznej w krótkim i średnim okresie, w dłuższej perspektywie może to być drogie i zawodne rozwiązanie”, wyjaśnia Rainer Vollmer, ekspert ds. kriokonserwacji w CIP. „Okazy przechowywane in vitro muszą być stale rozmnażane w sterylnych warunkach, kolekcje terenowe są podatne na stres. Kriokonserwacja jest więc ekonomiczną i niezawodną alternatywą dla ochrony bioróżnorodności. Dziś jedna osoba może zamrozić 300-450 pędów ziemniaków w ciągu jednego dnia roboczego.”
Krioprezerwacja wykorzystuje ciekły azot (196°C) do szybkiego zamrażania drobnych próbek tkanek ze sterylnych sadzonek in vitro.
Naukowcy z CIP zaktualizowali protokół kriokonserwacji ziemniaków, testując różne metody przetwarzania próbek, zanim takie próbki trafią do kriobanku (na przykład dodając sacharozę lub krioprotektanty, aby pomóc próbkom wytrzymać zimno). Wyniki pokazały, że chociaż dodatek sacharozy nie miał dostrzegalnego efektu, obróbka na zimno przed zamrożeniem zwiększyła stopień odzysku próbek po rozmrożeniu o 14%.
„Oczywiście utrzymanie różnorodności ziemniaków to tylko jeden z celów. Musi być również stosowany w programach hodowlanych, aby pomóc rolnikom radzić sobie z takimi problemami, jak choroby upraw i zmiany klimatyczne. Dostępność różnorodnego materiału do krzyżowania jest jednym z najważniejszych elementów w opracowywaniu nowych i ulepszonych odmian.”
Przykładem jest odmiana ziemniaka Victoria. Przed jej pojawieniem się zaraza późna mogła zniszczyć do 60% upraw w Ugandzie. Odmiana Victoria została opracowana na podstawie próbek z CIP, jej główną zaletą jest odporność na zarazę ziemniaczaną. W ciągu ostatnich 15 lat Victoria wniosła do gospodarki Ugandy około 1 miliarda dolarów.
źródło 1