Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Plant Pathology lần đầu tiên xác định kiểu gen của P. infestans, nguyên nhân gây bệnh mốc sương ở các vùng trồng khoai tây chính ở Java, Indonesia.
Bệnh mốc sương ở khoai tây được cho là nguyên nhân gây ra nạn đói khoai tây lớn ở Ireland năm 1845. Nó được coi là căn bệnh tồi tệ nhất đối với khoai tây. Nông dân hy vọng các giải pháp chống bệnh mốc sương hiệu quả và lâu dài khi các nhà nghiên cứu tiếp tục nghiên cứu và hiểu biết Phytophthora infestans, vi sinh vật giống nấm gây bệnh.
Một nghiên cứu mới, Đặc điểm kiểu gen và kiểu hình của Phytophthora infestans dân cư trên đảo Java, Indonesia, được công bố trên tạp chí Bệnh học thực vật lần đầu tiên xác định kiểu gen hoặc chủng của P. infestans, gây ra bệnh mốc sương ở các vùng trồng khoai tây chính trên đảo Java ở Indonesia và thứ hai, kiểm tra sự đa dạng trong cấu trúc di truyền ở P. infestans dân cư ở các khu vực đó.
“Các nhà nghiên cứu đang sử dụng công nghệ nhân giống để phát triển các giải pháp mang lại khả năng kháng bệnh P. nhiễm trùng. Vì vậy, hiểu được kiểu gen và sự đa dạng kiểu gen của mầm bệnh cũng như cách chúng phát triển là chìa khóa để đạt được khả năng kháng bệnh lâu dài và lâu dài,” Tiến sĩ Phillip Wharton, Phó Giáo sư tại Trường Cao đẳng Nông nghiệp và Khoa học Đời sống tại Đại học Idaho và cho biết. tác giả chính của ấn phẩm.
Các nhà nghiên cứu Hoa Kỳ từ Đại học Idaho, Đại học Minnesota và Đại học bang Michigan đã hợp tác với các đồng nghiệp từ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Tài nguyên Di truyền và Công nghệ sinh học Nông nghiệp Indonesia (ICABIOGRAD) để thu thập và nghiên cứu P. infestans mẫu trong khoảng thời gian bốn năm (2016-19) từ 15 địa điểm ở chín huyện trên Java, Indonesia. Phân tích kính hiển vi cho thấy rằng sự bùng phát bệnh sương mai ở các khu vực này là do EU_2_A1, một kiểu gen châu Âu và các kiểu gen khác có liên quan chặt chẽ với EU_2_A1 nhưng chỉ có ở Indonesia.
Những kết quả này cho thấy kiểu gen ban đầu được du nhập vào Indonesia có lẽ là EU_2_A1 và có sự tiến hóa đang diễn ra ở các quần thể này do tỷ lệ đột biến cao và không có áp lực chọn lọc từ các vật chủ khoai tây nhạy cảm hiện đang được trồng ở Indonesia.
Nhóm nghiên cứu là một phần của Nuôi dưỡng quan hệ đối tác khoai tây công nghệ sinh học trong tương lai (BPP). Được dẫn dắt bởi Đại học bang Michigan, dự án nhằm mục đích mang khoai tây biến đổi gen kháng bệnh mốc sương đến các hộ nông dân sản xuất nhỏ ở Bangladesh và Indonesia.
Sự phát triển của khoai tây biến đổi gen là một quá trình gồm nhiều bước trong đó (các) gen cụ thể được đưa vào bộ gen của giống khoai tây mong muốn. Sự biểu hiện protein của (các) gen trong cây có thể dẫn đến những thay đổi trong cách cây phản ứng với các tác nhân gây căng thẳng chẳng hạn như bị nhiễm mầm bệnh. Trong dự án này, ba gen từ các loài khoai tây hoang dã được biết là có khả năng kháng tự nhiên đối với bệnh mốc sương được đưa vào các giống khoai tây được người nông dân và người tiêu dùng ưa thích. Kết quả là tạo ra một giống khoai tây được ưa chuộng có khả năng kháng bệnh lâu dài.
Lợi ích của khoai tây kháng bệnh mốc sương bao gồm giảm tiếp xúc với thuốc diệt nấm hóa học. Wharton ước tính rằng việc phun thuốc diệt nấm hóa học hiện nay được sử dụng để kiểm soát bệnh mốc sương có thể giảm tới 90%. Wharton giải thích: “Điều này làm giảm đáng kể sự tiếp xúc trực tiếp của nông dân và gia đình họ với các hóa chất tổng hợp thường được sử dụng hàng tuần trong suốt mùa trồng trọt và thường không có thiết bị bảo hộ cá nhân để lại dư lượng trên người, trong đất và trên khoai tây”. “Việc sử dụng ít thuốc diệt nấm hơn đồng nghĩa với việc người trồng trọt, người tiêu dùng và môi trường ít tiếp xúc với hóa chất tổng hợp hơn”.
Giải quyết vấn đề bệnh mốc sương cũng có thể giúp giảm tổn thất sau thu hoạch và tăng năng suất. Kết quả ban đầu của các thử nghiệm giới hạn trên đồng ruộng với khoai tây kháng bệnh mốc sương 3 gen ở Indonesia cho thấy có mối tương quan giữa việc không mắc bệnh và năng suất cao hơn.
Wharton cho biết: “Mặc dù cần phải thực hiện nhiều nghiên cứu hơn nhưng dấu hiệu ban đầu cho thấy khoai tây kháng bệnh mốc sương cũng có thể mang lại lợi ích cho dân số ngày càng tăng với sản lượng cây trồng cao hơn”. Với dân số toàn cầu được dự đoán sẽ vượt quá 2050 tỷ người vào năm XNUMX và có thêm nhiều miệng ăn nữa, đây là một tin tức tích cực.
Wharton và nhóm Đối tác khoai tây công nghệ sinh học mà ông đặt biệt danh là những người săn bệnh mốc sương, đã tiến hành tương tự P. infestans khảo sát khắp Bangladesh, trọng tâm địa lý khác của dự án. Kết quả của những cuộc khảo sát này dự kiến sẽ sớm được công bố.
