العثور على الجينات الصحيحة لتسوية مرض الجرب الشائع في البطاطس

لا يرغب أي منتج للبطاطس في العثور على آفات عميقة وخشنة وحُفر على جلد البطاطس. يعد مرض الجرب الشائع مشكلة واسعة الانتشار يمكن أن تؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة ، لا تقل عن 17 مليون دولار سنويًا ، للمنتجين في جميع أنحاء كندا. تحدث الأرباح المفقودة من النفايات عندما تتأثر أكثر من خمسة في المائة من البطاطس بالجرب الشائع القبيح ، مما يعني أنه لا يمكن بيعها في سوق الخضار الطازجة. أيضا ، الآفات تجعل من الصعب تقشير البطاطس ، مما يؤدي إلى الهدر وخسارة الأرباح في أسواق رقائق البطاطس والقلي. تشهد العديد من المناطق مواسم نمو أكثر دفئًا وجفافًا ، مما يؤدي إلى المزيد من حالات مرض الجرب الشائع في البطاطس.

قام الباحث في الزراعة والأغذية الزراعية الكندية (AAFC) في جزيرة الأمير إدوارد ، الدكتور بورلاي فوفانا ، بزراعة 814 سلالة وراثية مختلفة من البطاطس في الحقول في مزرعة هارينجتون للأبحاث التابعة لـ AAFC ، كل ذلك في السعي لإيجاد بطاطس مقاومة للأمراض والجفاف وتخضير.

تعمل الدكتورة فوفانا على تطوير أصناف البطاطس المقاومة لمرض الجرب الشائع ، مما يجعل المحاصيل أكثر وفرة وربحية وتوفر منتجات خالية من الشوائب للمستهلكين في جميع أنحاء العالم. هذه مجرد واحدة من العديد من الطرق التي تستكشف بها AAFC الابتكارات لمعالجة نفايات الطعام من خلال أول سياسة غذائية على الإطلاق للبلاد في كندا تم الإعلان عنها في يوليو 2019. بالإضافة إلى ذلك ، يساعد برنامج إنقاذ الأغذية الفائضة في إدارة وإعادة توجيه فوائض البطاطس الحالية إلى المنظمات التي تعالج انعدام الأمن الغذائي بين الكنديين لضمان عدم هدر هذه البطاطس.

في مختبرات AAFC في شارلوت تاون ومزرعة أبحاث هارينجتون في جزيرة الأمير إدوارد ، أكمل الدكتور فوفانا مؤخرًا التنميط المقارن للتعبير الجيني من خلال دراسة الجينات للعثور على فروق ذات دلالة إحصائية بين نوعين من البطاطس: نوع من البطاطس يطور بانتظام الجرب الشائع (الجبل الأخضر) و الذي يميل إلى ظهور أعراض أقل شيوعًا للجرب (هيندنبورغ).

حدد فريق بحث الدكتور فوفانا مجموعة من 273 جينًا مختلفًا في 34 مسارًا كيميائيًا حيويًا (سلسلة من التفاعلات البيولوجية المتصلة التي تدعم بعضها البعض) والتي من المحتمل أن تميز بين أصناف البطاطس Green Mountain و Hindenburg والتي قد تكون مسؤولة عن مقاومة الجرب الشائعة في بعض أنواع بطاطا.

تشير البيانات إلى أنه يمكن استخدام التنميط المقارن للتعبير الجيني للتنبؤ بآفات الجرب الشائعة في أنواع تربية البطاطس. التنميط المقارن للتعبير الجيني هو قياس نشاط (التعبير) لآلاف الجينات في وقت واحد. ثم تتم مقارنة هذه الأنشطة الجينية بين كائنين (صنف البطاطس).

يوضح الدكتور فوفانا أن "البحث كشف أن النوع الشائع المقاوم للقشرة ، هيندينبرج ، قد طور القدرة على الإحساس والاستعداد ضد هجمات مرض الجرب الشائعة بمرور الوقت كآلية تحضير مناعي".

يأمل الدكتور فوفانا أن تساعد هذه المعلومات الجديدة برامج تربية البطاطس الكندية ، بما في ذلك المربيون في مركز فريدريكتون للبحوث والتنمية التابع لمركز AAFC في نيو برونزويك ، مع إجراء المزيد من الأبحاث.

يقول David De Koeyer ، عالم AAFC ومربي البطاطس: "مقاومة الجرب الشائعة هي سمة ذات أولوية عالية ضمن برنامج تربية البطاطس في AAFC". "سيقدم العمل الذي أجراه الدكتور فوفانا أدوات فحص أكثر دقة ستساعدنا على تحديد استنساخ المقاومة في وقت مبكر من دورة التربية."

إن تحديد الجينات الدقيقة التي تؤثر على مقاومة الجرب الشائعة سيكون له تأثير كبير على تربية البطاطس وسيوفر في النهاية للمنتجين طريقة للسيطرة على هذا المرض الرئيسي مما يؤدي إلى تقليل الفاقد وزيادة الأرباح.

الاكتشافات / الفوائد الرئيسية:

• يعمل اختصاصي وراثة البطاطس في مركز مصايد الأسماك على تطوير أصناف من البطاطس مقاومة لمرض الجرب الشائع واستكمال تحديد ملامح التعبير الجيني المقارن بين نوعين من البطاطس.
• البحث حدد الفريق مجموعة من 273 جينًا مختلفًا من المحتمل أن تميز جرين ماونتن (يطور المزيد من الجرب) وبطاطس هيندينبرج (يطور جربًا أقل) والتي قد تكون مسؤولة عن مقاومة الجرب الشائعة في بعض أنواع البطاطس.
• طور صنف هيندنبورغ القدرة على الإحساس والاستعداد ضد هجمات مرض الجرب الشائعة بمرور الوقت كآلية تحضير مناعي.