Сейчас в лунном кратере фон Карман (Von Kármán) с обратной стороны луны прорастает картофель. В январе сюда приземлилась китайская межпланетная станция «Чанъэ-4».
На посадочном модуле находится небольшой герметичный контейнер с семенами хлопчатника, рапса, резуховидки Таля, картофеля, а также дрожжи и яйца плодовой мухи. Картофель начал расти хорошо, говорит профессор Чунцинского университета Лю Ханьлун.
Картофель оказался на Луне, потому что китайцы считают его одним из растений, которые космонавты будут употреблять в пищу.
Спустя три дня после приземления модуля на Луну государственное новостное агентство «Синьхуа» сообщило, что выращивание культуры удастся и на Земле.
«Посадка картофеля в Китае превратит пустыни в землю счастья».
По мнению Синьхуа, картофель спас от бедности местных жителей уезда Юпурга Уйгурского автономного округа. В условиях сухости и жары пшеница растет плохо, а для картофеля такая среда подходит хорошо.
Местные жители начали выращивать картофель и продавать его, в том числе, и в интернете. В первый же год картофель принес дополнительный доход в размере 5,8 тысяч евро на гектар.
«Несколько лет назад Китай объявил, что увеличит посадки картофеля, и он станет одним из четырех важнейших пищевых растений в Китае», — рассказывает профессор фитопатологии Хельсинкского университета Яри Валконен (Jari Valkonen).
Валконен — приглашенный профессор, в том числе, в китайском Шаньдунском сельскохозяйственном университете, который занимается вопросами выращивания картофеля в Китае.
Большая часть картофеля по-прежнему выращивается в открытом грунте при помощи бесплатной солнечной энергии. Но в этом случае нужно быть готовым к смене погоды и возможной атаке паразитов.
Особенно важно разбираться в борьбе с картофельными вирусами, считает Валконен. Он изучает этот вопрос с 1989 года.
«Для выведения устойчивых к вирусам сортов картофеля необходимо понимание генов устойчивости к вирусам. Изучением этого вопроса мы занимаемся уже многие годы. Мы также обучаем молодых исследователей, часть которых сейчас занимаются этим вопросом в Китае», — рассказывает Валконен.
Основной продукт питания финнов модифицируют и в других странах. Научное издание «Сайенс» (Science) обозначает этот процесс понятием «картофель 2.0».
Финны активно участвуют в модификации картофеля. Например, финны изучают рост картофеля под землей на глубине больше 600 метров.
В старых тоннелях шахты Пюхясалми картофель выращивается при помощи гидропоники, то есть при помощи питательных растворов и освещения.
«Выращивание картофеля проходило хорошо, но урожай был небольшим. Вероятно, этот способ хорошо подошел бы для выращивания микроклубней», — рассказывает руководитель проекта Юха Кески-Рауска (Juha Keski-Rauska). Он руководит проектом по повторному использованию подземных помещений шахт.
Микроклубни используются для производства семенного картофеля.
Выращивание картофеля в шахте или в других закрытых пространствах — интересный процесс с научной точки зрения, поскольку условия можно сохранять и контролировать. Под землей погодные условия не важны, и возбудители болезней сюда не попадают.
Специалисты Центра семенного картофеля Финляндии смогли вырастить семенной картофель с помощью аэропоники. В таком случае корни картофеля подвешивают в воздухе и периодически обрабатывают питательным раствором.
Финская сеть космических исследований «Каллио Спейс Лэб» (Callio Space Lab) изучает возможности использования шахт для тестирования процессов получения еды для космонавтов.
Самый интересный способ модификации, по мнению Валконена — генная инженерия. Так можно исправлять дефекты в генах картофеля и, к примеру, усилить устойчивость к заболеваниям.
«По приблизительной оценке, из-за заболеваний растений теряется одна треть урожая картофеля», — говорит Валконен.
Важнейший метод в генной инженерии — crispr-cas9, так называемые «молекулярные ножницы». Убирая одни участки ДНК и добавляя новые, получают изменения, которые могут произойти и в природе.
Любую характеристику, которая основывается на деятельности генов, по мнению Валконена, можно изменить. Развитие селекции картофеля при помощи молекулярных ножниц находится в самом начале, хотя необходимость в улучшении качества картофеля есть.
Финский центр природных ресурсов «Луке» (Luke) начинает лабораторные исследования генов картофеля.
«Так появятся значительные возможности по увеличению устойчивости к заболеваниям и засухе или содержанию солей в почве», — говорит исследователь Вели-Матти Рокка (Veli-Matti Rokka).
Использование вспомогательных веществ снизится, производство станет экологичнее нынешнего. Объем вредных веществ в картофеле можно будет снизить, а качество витаминов, протеинов и крахмала — улучшить.
Старые селекционные методы сохраняются и развиваются наряду с генной инженерией. Генная инженерия используется в селекции уже четверть века.
Американский производитель «Симплот» (Simplot) провел генную модификацию двух сортов картофеля. Были улучшены устойчивость к болезням и внешний вид картофеля. Порезанные поверхности темнеют меньше, чем у обычного картофеля. Организация подчеркивает, что использовались гены только родственных сортов.
Генные модификации проходят успешно, если редактируется только один или несколько генов. Задача усложняется, когда нужно улучшать характеристику, за которую отвечают несколько генов — например, засухоустойчивость картофеля.
В таких случаях на помощь приходит гибридная селекция, которая добавляет к традиционному скрещиванию точность генетической инженерии.
Из самоопыляющихся растений получают новые чистые линии. При скрещивании двух чистых линий получают жизнеспособное растение, у которого есть сильные стороны своих «родителей» и нет их недостатков.
При помощи гибридной селекции долгое время модифицировались самоопыляющиеся сельскохозяйственные культуры — например, кукуруза и пшеница. Картофель опыляется перекрестно. Еще недавно селекционеры считали, что картофель не может стать самоопыляющимся.
В 2011 году голландский селекционер Пим Линдхаут (Pim Lindhout) и его коллеги из Вагенингенского университета, а также предприятие по селекции «Солинта» (Solynta) получили урожайный гибрид.
Гибрид картофеля выращивают из чистых и незараженных семян. Их легко перевозить. Небольшой пакет семян заменяет кузов клубней.
Эксперименты организации «Солинта» в Африке и Европе показали значительное увеличение урожайности.
Финны сотрудничают с тунисскими фермерами. Рокка говорит, что условия разведения гибридного картофеля хорошие, урожай собирают четыре раза в год.
При традиционном скрещивании также были получены новые результаты. Международный центр по картофелю заявил в Кении о новых сортах, которым нужно на 20% меньше воды и которые выдерживают температуру на три градуса выше, чем старые сорта.
