Di jalan menuju kentang yang tahan stres

Bagaimana kentang yang berbeda merespons tekanan panas, kekeringan, dan genangan air? Ilmuwan yang didukung Uni Eropa sedang menyelidiki perubahan yang membuat kentang tahan atau rentan.

Apakah kita lebih suka mereka dikukus, direbus, digoreng, dipanggang atau dipanggang, sulit membayangkan diet modern tanpa kentang. Sumber serat yang baik dan penuh antioksidan, kentang adalah salah satu yang paling penting makanan tanaman di dunia – tanaman yang dipengaruhi oleh perubahan iklim.

Kerentanan kentang terhadap tekanan lingkungan yang disebabkan oleh iklim seperti suhu ekstrem, banjir dan kekeringan meningkatkan kekhawatiran utama tentang ketahanan pangan. Untuk membantu mengatasi masalah ini, proyek ADAPT yang didanai Uni Eropa sedang mengembangkan strategi baru untuk memastikan peningkatan produktivitas tanaman kentang, stabilitas hasil dan kualitas dalam kondisi pertumbuhan yang menantang di masa depan.

Salah satu tujuan ADAPT adalah untuk mengidentifikasi perubahan morfologi, fisiologis dan molekuler yang membuat kultivar kentang yang berbeda tahan atau tidak terhadap tekanan tunggal (misalnya panas, kekeringan, banjir) dan kombinasi yang relevan dari tekanan ini. Untuk tujuan ini, ilmuwan tanaman, petani dan pemulia kentang yang berpartisipasi dalam proyek ADAPT memilih 30 kultivar kentang untuk dipelajari dalam eksperimen rumah kaca terkontrol.

Kondisi stres dan titik pengambilan sampel

Seperti yang dilaporkan mitra proyek ADAPT Asosiasi Perdagangan Kentang Eropa, Belgia, fase eksplorasi proyek memerlukan penentuan kondisi stres dan titik pengambilan sampel yang paling informatif. Kedua faktor ini awalnya diselidiki dalam percobaan percontohan yang dilakukan di platform fenotip tanaman dari mitra proyek lain, Instrumen Sistem Foton, yang terletak di Ceko.

Di sana, kultivar kentang Desirée terkena panas, kekeringan, dan cekaman genangan air (tunggal atau gabungan), dan respons tanaman dianalisis setiap hari melalui teknologi High-throughput phenotyping (HTP).

Temuan dari penyelidikan awal ini akan digunakan pada bagian kedua dari fase eksplorasi. Ini melibatkan penggunaan pengaturan yang dioptimalkan dan kondisi stres untuk menetapkan perbedaan genetik yang menentukan respons panas, kekeringan, dan genangan air pada kentang.

Tujuan utamanya adalah untuk mengidentifikasi kultivar yang toleran dan rentan dan menjelaskan dasar perbedaan ini pada tingkat molekuler dan fisiologis. Eksperimen rumah kaca untuk menentukan respons kultivar kentang terpilih terhadap tekanan panas, kekeringan, dan genangan air juga dilakukan pada tahun 2021 di masing-masing mitra proyek ADAPT Friedrich-Alexander-Universität (Jerman), Wageningen University & Research, dan Utrecht University (Belanda).

Eksperimen tersebut mengungkapkan perbedaan genetik dalam respons stres, terutama dalam sifat agronomis seperti indeks panen dan hasil umbi, lapor item berita.

Selain kultivar kentang dengan toleransi atau kerentanan stres tunggal, para peneliti juga mengidentifikasi kultivar yang toleran atau rentan terhadap stres ganda, “menginspirasi seluruh konsorsium ADAPT untuk menyelidiki fenomena ini.”

Rencana peneliti ADAPT (Accelerated Development of multiple-stress tolerant Potato) untuk tahun 2022 adalah melakukan fenotip mendalam pada tiga kultivar toleran dan tiga rentan, dan memverifikasi respons fenotipik dengan analisis ekspresi gen.