Suy nghĩ lại về chứng nhận khoai tây hạt giống Tầm nhìn 2026: hướng tới một hệ thống tập trung vào người trồng

(LƯU Ý: Đây là phần đầu tiên của loạt bài gồm hai phần về chương trình Tầm nhìn 2026 nhằm xem xét lại hệ thống chứng nhận khoai tây giống.)

Sự kiên trì của một nhà tư vấn cây trồng trong việc giúp những người trồng khoai tây gieo hạt và tin rằng có một cách nhanh hơn và tốt hơn để có được dữ liệu sức khỏe hạt giống đã cung cấp một bối cảnh hoàn hảo cho các nhà nghiên cứu từ USDA-ARS (Ithaca, New York) và Đại học Bang Colorado (CSU) để dịch một công việc dựa trên phòng thí nghiệm kéo dài hàng thập kỷ được sử dụng trong thế giới thực. Thật thú vị, nỗ lực do các bên liên quan điều hành này đã kết hợp tốt với Tầm nhìn 2026 của Hội đồng Khoai tây Quốc gia, một nhóm có nhiệm vụ nhận biết và sử dụng các công cụ mới có sẵn để sản xuất khoai tây chất lượng cao hơn nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng khi lợi nhuận thu được thắt chặt hơn.  

Một hệ thống có lịch sử hơn một thế kỷ 

Chứng nhận khoai tây giống ở Hoa Kỳ có lịch sử bảo vệ sức khỏe khoai tây giống từ năm 1913. Các cơ quan chứng nhận và các nhà nghiên cứu đã xác định mầm bệnh nào là quan trọng, phát triển các thử nghiệm phân tử nhạy cảm đối với gần như tất cả các mầm bệnh hạn chế sản xuất khoai tây giống của Hoa Kỳ, đồng thời phát triển các mức độ chống chịu và lấy mẫu thích hợp đối với các bệnh truyền qua củ. 

Việc chứng nhận giống khoai tây hiện nay chủ yếu dựa vào việc kiểm tra trực quan các cánh đồng khoai tây trong suốt mùa vụ, tiếp theo là giai đoạn sinh trưởng sau thu hoạch để phát hiện virus, chẳng hạn như... PVYNhìn chung, 16 chương trình chứng nhận giống khoai tây cấp tiểu bang đánh giá 100,000 mẫu đất vào mùa hè và lấy mẫu hơn một triệu củ khoai tây từ những cánh đồng đó hàng năm để đánh giá sức khỏe của các lô giống trong hệ thống kiểm tra mùa đông.

Cần điều chỉnh hiện trạng 

Vì vậy, nếu mọi thứ đã sẵn sàng, người ta có thể tự hỏi liệu có cần phải xem lại các phương pháp hiện tại hay không. Chà, việc liên tục dựa vào các triệu chứng có thể nhận biết bằng mắt đã tạo ra một dạng áp lực chọn lọc đối với các chủng mầm bệnh thiếu các triệu chứng dễ quan sát. Ngoài ra, sự di chuyển toàn cầu về mầm bệnh là nguyên nhân dẫn đến sự du nhập và phổ biến các mầm bệnh mới nổi khác, mới xuất hiện hoặc đã thay đổi kể từ khi chứng nhận hạt giống ban đầu được thực hiện. Một số tác nhân gây bệnh mới, chẳng hạn như vi rút gây bệnh trên cây khoai tây và vi rút gây bệnh thối rữa thuốc lá có thể gây ra sự đào thải bộ xử lý do các khiếm khuyết bên trong, vẫn chưa được hiểu rõ. Những mầm bệnh mới này có thể biểu hiện các triệu chứng trên lá một cách khác nhau tùy thuộc vào khí hậu, giống khoai tây, và vĩ độ và một số hiếm khi gây ra bất kỳ triệu chứng trên lá nào. 

Kịp thời để đưa ra các quyết định kinh doanh quan trọng 

Quan trọng nhất, các cơ quan chứng nhận khoai tây giống thường cung cấp kết quả chứng nhận cho người trồng bốn tháng sau khi thu hoạch củ. Điều này liên quan đến việc thu thập các củ mẫu, phá vỡ trạng thái ngủ của củ bằng hóa chất, vận chuyển vài nghìn pound củ đến mùa đông để trồng ở các địa điểm như Hawaii và Florida, lấy mẫu lá từ cây nho, thử nghiệm và sau đó cung cấp kết quả cho người trồng. Độ trễ thời gian này hạn chế khả năng của người trồng khoai tây giống và người mua hạt giống trong việc đưa ra các quyết định quản lý kinh doanh đúng đắn khi họ chờ đợi kết quả chứng nhận hạt giống để quyết định xem hạt giống đó có thể được bán dưới dạng hạt giống được chứng nhận hay không.  

Để đưa ra cam kết với người mua khoai tây giống tiềm năng, người trồng khoai tây giống cần có thể nhận được kết quả chứng nhận trong thời gian sớm nhất có thể. Một cách để khắc phục điểm nghẽn này là sử dụng xét nghiệm PCR (tương tự như xét nghiệm virus SARS-CoV-2) trên các củ mới thu hoạch có thể cải thiện khả năng phát hiện mầm bệnh đồng thời cung cấp kết quả nhanh chóng cho người trồng. 

Điều này có ý nghĩa đối với Don Sklarczyk, người được giao nhiệm vụ điều tra nhu cầu trong tương lai của ngành với tư cách là volunteer chủ tịch sáng kiến ​​sức khỏe khoai tây giống của Hội đồng Khoai tây Quốc gia, Ủy ban Tầm nhìn 2026. Bản thân Sklarczyk, một nhà cải tiến trong sản xuất khoai tây nuôi cấy mô vào những năm 1980 tại Trang trại hạt giống Sklarczyk, Michigan, đã đứng giữa ranh giới giữa nền kinh tế sản xuất hiệu quả và rủi ro/lợi ích của các phương pháp mới và kinh nghiệm này đã khiến Don trở thành một lựa chọn hiển nhiên để điều phối các nhóm tìm kiếm những cách mới để làm việc.

Mọi chuyện bắt đầu như thế nào 

Điều bắt đầu trong phòng thí nghiệm của Stewart Grey (nhà khoa học USDA-ARS đã nghỉ hưu) như một yêu cầu “tìm cách kiểm tra vi rút củ khoai tây và có thể kiểm tra chúng vào những năm 10,000” kể từ đó đã phát triển một cuộc sống của riêng nó với sự quan tâm trên một loạt các tiểu bang và cơ quan chứng nhận. Kiểm tra củ trên quy mô cần thiết để chứng nhận lô hạt giống có thể là một thước đo sức chịu đựng của con người vì nó cần 400 củ được lấy ngẫu nhiên để dự đoán mức độ bệnh có thể chấp nhận được trên toàn bộ ruộng hay không. 

Nhưng làm thế nào để bạn kiểm tra củ của hàng ngàn? Phòng thí nghiệm của Gray đã điều chỉnh công nghệ hiện trường tội phạm của cảnh sát với sự phát triển của phiên bản tùy chỉnh của Thẻ Whatman FTA thường dùng trong thử nghiệm trên người. Phương pháp mới này đã cung cấp một cách an toàn và đáng tin cậy để thu thập, vận chuyển và lưu trữ DNA khoai tây ở nhiệt độ phòng. Cách tiếp cận này cũng loại bỏ sự cần thiết phải vận chuyển những củ nặng được bao phủ bởi bụi bẩn đến các phòng thí nghiệm kiểm tra. Hơn nữa, họ đã phát triển các xét nghiệm phân tử để xử lý quy mô lớn và tìm ra loại mẫu phải được lấy từ một loại củ để có tỷ lệ thống kê chấp nhận được để xác định tình trạng nhiễm bệnh thực sự. Bây giờ các phương pháp đã được phát triển, bước hợp lý tiếp theo là đưa các phương pháp này vào các ứng dụng trong thế giới thực. 

Nhiều bàn tay làm cho công việc trở nên nhẹ nhàng 

Tìm hiểu về nghiên cứu của Gray, một người trồng hạt giống tiến bộ muốn tìm hiểu thêm về cây khoai tây giống của trang trại của anh ấy đã hợp tác với các nhà nghiên cứu của USDA-ARS và CSU và cung cấp trang trại, lao động và cây giống của anh ấy làm địa điểm thử nghiệm cho sự hợp tác tại trang trại. Vào tháng 2020 năm XNUMX, người trồng trọt đã cam kết đội ngũ thám hiểm hiện trường của mình trong hai ngày lao động được trả công để lấy mẫu củ - xử lý củ là một trong những rào cản đối với thử nghiệm phân tử dựa trên phòng thí nghiệm. 

Các phi hành đoàn đã được đào tạo tại chỗ để đặt các mẫu củ trên thẻ FTA đã được chuyển đến phòng thí nghiệm USDA-ARS để phân tích hạ nguồn thay cho việc vận chuyển củ. Đổi lại, người trồng nhận được lợi thế cạnh tranh với kết quả sớm về các lô hạt giống của mình vào tháng XNUMX so với tiêu chuẩn hiện có của kết quả tháng XNUMX từ các vụ gieo trồng vụ đông. 

Những gì đã được học

Nhóm nghiên cứu đã thu được những hiểu biết quý giá rằng dự án này có một số yếu tố "cách thức thực hiện" cần được giải quyết để có thể mở rộng quy mô. Khi kết quả được trình bày cho các nhà sản xuất hạt giống hợp tác, đã có một cuộc thảo luận ủng hộ nhu cầu về một tập dữ liệu lớn hơn bao gồm các nhà sản xuất hợp tác từ các tiểu bang và lô hạt giống khác nhau để có thể thu được dữ liệu với độ tin cậy cao hơn. Thí nghiệm đã được lặp lại với các lô hạt giống thu hoạch năm 2021 và thêm các nhà sản xuất hạt giống từ Idaho, Colorado, Nebraska và Washington. Tất cả những người trồng này đều đã nhận được kết quả kiểm tra hạt giống bí mật của riêng họ. PVYPMTV và TRV sẽ được phê duyệt trước ngày 18 tháng 11 năm nay và đang chờ kết quả từ các thử nghiệm nuôi trồng củ giống để so sánh.

Trên đường chân trời 

Chương trình NPC Vision 2026 cuối cùng tìm cách cho phép ngành công nghiệp khoai tây sử dụng công nghệ kiểm tra thông lượng cao mới nhất, một số được phát triển do virus SARS-CoV-2 và các biến thể của nó. Các thành viên của Vision 2026 đang tích cực tìm kiếm đối tác để thực hiện điều này. Dự án do người trồng hạt giống điều khiển nhằm phát triển một mô hình trang trại và phòng thí nghiệm để áp dụng thử nghiệm khoai tây hạt giống dựa trên PCR có năng suất thương mại cao cũng như xác định và giảm thiểu các rào cản để áp dụng phương pháp này trên quy mô rộng hơn có lẽ là điều mà NPC đã hình dung. 

Sự tham gia của người trồng khoai tây giống đã được dự đoán trước trong dự án này do triển vọng thu được kết quả nhanh hơn so với trồng trọt trong mùa đông thông thường được kỳ vọng sẽ thúc đẩy sự chấp nhận phương pháp tiếp cận mới này của ngành công nghiệp khoai tây ở Hoa Kỳ. Ngoài ra, chuyển sang phương pháp chẩn đoán dựa trên phân tử thông lượng cao sẽ nói chung cung cấp cho ngành công nghiệp khoai tây dữ liệu sức khỏe hạt giống nhanh hơn, chính xác hơn, giúp cải thiện chất lượng trong tương lai và hy vọng cải thiện an ninh thương mại cây trồng thương mại. 

Tuy nhiên, chúng tôi đang tiến hành một cách thận trọng. Phương pháp tiếp cận dựa vào người trồng kéo dài hàng thập kỷ này nhằm phát triển và đưa phương pháp này lên quy mô lớn nên bảo vệ chống lại việc kiểm tra quá mức và quá mức đối với khoai tây giống, đồng thời cho phép linh hoạt trong việc ứng phó với các bệnh mới xuất hiện.

/hạt giống