(НАПОМЕНА: Ово је први у дводелној серији програма Висион 2026 за преиспитивање система сертификације семенског кромпира.)
Упорност консултанта за усеве да помогне узгајивачима семенског кромпира и уверење да постоји бржи и бољи начин да се добију подаци о здрављу семена пружили су савршену позадину за истраживаче са УСДА-АРС (Итака, Њујорк) и Државног универзитета Колорадо (ЦСУ) да преведу деценијски лабораторијски рад у реалну употребу. Занимљиво је да се овај напор вођен заинтересованим странама добро спојио са визијом Националног савета за кромпир 2026, групом која има задатак да препозна и користи нове алате који су доступни за производњу кромпира високог квалитета како би се задовољили захтеви потрошача како се марже смањују.
Систем са вековном историјом
Сертификација семенског кромпира у САД има историју заштите здравља семенског кромпира од 1913. Агенције за сертификацију и истраживачи су утврдили који су патогени важни, развили су осетљиве молекуларне тестове за скоро све патогене који ограничавају производњу семенског кромпира у САД и развили одговарајуће узорке и нивое толеранције за болести које се преносе гомољима.
Тренутна сертификација семенског кромпира се првенствено ослања на визуелну инспекцију поља кромпира током вегетације, праћену растом после жетве за откривање вируса, као што је ПВИ. Заједно, 16 државних програма сертификације семенског кромпира процењују 100,000 хектара током лета и даље узоркују преко милион кртола са тих поља годишње да би проценили здравље партија семена у системима за зимско тестирање.
Потребно је прилагодити статус кво
Дакле, ако је све на месту, неко се може запитати да ли постоји потреба да се преиспитају тренутне методе. Па, континуирано ослањање на визуелно препознатљиве симптоме обезбедило је облик притиска селекције за сојеве патогена којима недостају лако уочљиви симптоми. Поред тога, глобално кретање гермплазме је одговорно за увођење и ширење других патогена у настајању који су нови или промењени од када је сертификација семена првобитно спроведена. Неколико нових патогена, као што су вирус моп-топ вируса и вирус звечке дувана који могу да изазову одбацивање процесора због унутрашњих дефеката, слабо се разуме. Ови нови патогени могу изразити фолијарне симптоме различито на основу климе, сорте кромпира и географске ширине, а неки ретко изазивају било какве фолијарне симптоме.
Правовременост за доношење критичних пословних одлука
Што је најважније, агенције за сертификацију семенског кромпира обично обезбеђују резултате сертификације узгајивачима четири месеца након жетве кртола. Ово укључује сакупљање узорака кртола, хемијско прекидање мировања кртола, отпрему неколико хиљада фунти кртола на локације за узгој зиме као што су Хаваји и Флорида, узорковање листова винове лозе, тестирање и затим пружање резултата узгајивачима. Ово временско кашњење ограничава способност узгајивача семенског кромпира и купаца семена да донесу исправне одлуке о пословном управљању док чекају резултате сертификације семена који одлучују да ли се семе може продати као сертификовано семе или не.
Да би се обезбедила посвећеност потенцијалном купцу семенског кромпира, узгајивач семенског кромпира би требало да буде у могућности да добије резултате сертификације што је пре могуће. Један од начина да се превазиђе ово уско грло је коришћење ПЦР тестирања (слично тесту на вирус САРС-ЦоВ-2) на ново убраним кртолама које могу да побољшају откривање патогена, док узгајивачима пружају брзе резултате.
Ово је имало смисла за Дон Скларцзика, који има задатак да истражује будуће потребе индустрије као волонтерски председавајући Одбора за здравствену иницијативу Националног савета за кромпир Визија 2026. Сам Скларцзик, иноватор у производњи кромпира култура ткива 1980-их на фарми семена Скларцзик у Мичигену, ишао је линијом између економичности ефикасне производње и ризика/користи нових метода и ово искуство је учинило Дона очигледним избором за координацију група које траже нове начине за обављање ствари.
Како је све почело
Оно што је почело у лабораторији Стјуарта Греја (пензионисаног научника УСДА-АРС) као захтев да се „пронађе начин да се гомољи тестирају на вирусе кромпира и буду у могућности да их тестирају до 10,000 година“, од тада је развило сопствени живот са интересовањем широм разне државе и агенције за сертификацију. Тестирање кртола на скали потребној за сертификацију серије семена може бити мера људске издржљивости јер захтева 400 насумично прикупљених кртола да би се предвидело да ли су нивои болести прихватљиви на целом пољу.
Али како тестирати гомоље на хиљаде? Грејева лабораторија је прилагодила полицијску технологију места злочина развојем прилагођене верзије Вхатман ФТА картица које су уобичајене у тестирању на људима. Ова нова метода је обезбедила сигуран и поуздан начин за сакупљање, транспорт и складиштење ДНК кромпира на собној температури. Овај приступ је такође елиминисао потребу за отпремом тешких кртола прекривених прљавштином у лабораторије за испитивање. Даље, развили су молекуларне тестове за обраду великих размера и открили тип узорка који се мора узети из гомоља да би имали прихватљиве статистичке шансе за одређивање правог статуса инфекције. Сада када су методе развијене, следећи логичан корак је био да се ове методе ставе у примене у стварном свету.
Многе руке олакшавају посао
Сазнавши о Грејевом истраживању, прогресивни узгајивач семена заинтересован да сазна више о усеву семенског кромпира на својој фарми, удружио се са истраживачима УСДА-АРС и ЦСУ и понудио своју фарму, радну снагу и усев семена као експериментално место за сарадњу на фарми. У октобру 2020. узгајивач је ангажовао своју екипу која је ловила на терену на два дана плаћеног рада за узорковање кртола — руковање кртолама је једна од препрека молекуларном тестирању у лабораторији.
Посада је обучена на лицу места да постави узорке гомоља на ФТА картице које су послате у УСДА-АРС лабораторију за анализу низводно уместо кртола за отпрему. Заузврат, узгајивач је добио конкурентску предност са раним резултатима за своје саднице у новембру у поређењу са постојећим стандардним фебруарским резултатима из зимског узгоја.
Шта се научило
Заједно, тим је стекао драгоцен увид да овај пројекат има неке компоненте „како да“ које се морају решити ради скалабилности. Када су резултати представљени кооперанту узгајивача семена, дошло је до дискусије која је подржала потребу за већим скупом података који би укључивао сараднике из различитих држава и серија семена како би се могли добити подаци са већом поузданошћу. Експеримент је поновљен са 2021 пожњевеним партијама семена и додатним узгајивачима семена из Ајдаха, Колорада, Небраске и Вашингтона. Сви ти узгајивачи су добили своје поверљиве резултате тестова семена за ПВИ, ПМТВ и ТРВ до 18. новембра ове године и чекају резултате тестова раста тих кртола ради поређења.
На хоризонту
Програм НПЦ Висион 2026 на крају настоји да дозволи индустрији кромпира да користи најновију технологију тестирања високе пропусности, од којих су неке развијене због вируса САРС-ЦоВ-2 и његових варијанти. Чланови Визије 2026 активно траже партнере за то. Овај пројекат вођен узгајивачем семена за развој модела фарме и лабораторије за усвајање комерцијалног тестирања семенског кромпира високе пропусности заснованог на ПЦР-у, као и идентификовање и ублажавање препрека за ширење усвајања овог приступа је можда оно што је НПЦ замислио.
Очекује се да ће учешће узгајивача семенског кромпира у овом пројекту, вођено изгледима за добијање резултата брже од конвенционалних зимских узгоја, повећати прихватање овог новог приступа од стране индустрије кромпира у САД. колективно обезбеђују индустрији кромпира брже, тачније здравствене податке о семену, што би требало да побољша будући квалитет и надамо се да ће побољшати сигурност трговине усевима.
Међутим, настављамо са опрезом. Овај деценијски приступ вођен узгајивачима за развој и довођење ове методе на ниво требало би да заштити од прекомерне регулације и претераног тестирања семенског кромпира, а све то омогућава флексибилност да се одговори на болести које се појављују.