Das Horizon 2020 EU-Projekt Accelerated Development of multiple-stress tolerAnt PoTato (ADAPT), an dem Europatat beteiligt ist, zielt darauf ab, die Toleranz von Kartoffeln gegenüber einzelnen und kombinierten abiotischen Belastungen aufzuklären und neue Strategien zur Kartoffelverbesserung zu entwickeln.
Eine der Aufgaben des Konsortiums unter der Leitung von Arbeitspaket Zwei (WP2) besteht darin, die physiologische und molekulare Reaktion verschiedener Kartoffelsorten auf Hitze-, Trockenheits- und Staunässestress zu profilieren.
„Ein Satz mit 30 Kartoffeln Sorten „wurden von Pflanzenwissenschaftlern, Landwirten und Kartoffelzüchtern innerhalb des Konsortiums für Studien in kontrollierten Gewächshausexperimenten ausgewählt“, heißt es in einer aktuellen Pressemitteilung.
Der Arbeitsplan begann mit einer Erkundungsphase, in der die Stressbedingungen und die aussagekräftigsten Probenahmestellen ermittelt wurden. Diese beiden Faktoren wurden vorläufig durch ein Pilotexperiment untersucht, das auf der Pflanzenphänotypisierungsplattform von Photon Systems Instruments (PSI) in der Tschechischen Republik durchgeführt wurde. Dort wurde die Kartoffelsorte Desirée Hitze-, Trockenheits- und Staunässebelastungen (einzeln oder kombiniert) ausgesetzt und die Reaktionen der Pflanzen wurden täglich mithilfe von Hochdurchsatz-Phänotypisierungstechnologien (HTP) analysiert.
„Basierend auf den wichtigsten Erkenntnissen dieses Pilotversuchs traten die WP2-Mitglieder in den zweiten Teil der Erkundungsphase ein, in der optimierte Aufbauten und Stressbedingungen implementiert werden, um die genetische Variation bei Hitze-, Trockenheits- und Staunässereaktionen bei Kartoffeln zu bestimmen. „Das ultimative Ziel besteht darin, tolerante und anfällige Sorten zu identifizieren und die Grundlagen dieser Unterschiede auf molekularer und physiologischer Ebene aufzuklären“, fügten die beteiligten Experten hinzu.
Im Jahr 2021 begannen Forscher der Friederich-Alexander-Universität (FAU), der Wageningen University and Research (WUR) und der Universität Utrecht (UU) mit den Gewächshausexperimenten an den ausgewählten Kartoffelsorten für Hitze-, Trockenheits- und Staunässestress. Durch die Gewächshausexperimente gelang es, genetische Variationen bei Stressreaktionen aufzudecken, insbesondere bei agronomischen Merkmalen wie Ernteindex und Knollenertrag. Interessanterweise identifizierten die Forscher nicht nur Sorten mit stressspezifischer, sondern auch multistressiger Toleranz oder Anfälligkeit und inspirierten so das gesamte ADAPT-Konsortium, dieses Phänomen zu untersuchen.
Für dieses Jahr ist eine gründliche Phänotypisierung einer Untergruppe von drei toleranten und drei anfälligen Sorten geplant. In diesem Zeitraum werden die phänotypischen Reaktionen bestätigt und mit Genexpressionsanalysen korreliert, wodurch wichtige Informationen für die weiteren Phasen des Projekts generiert werden.
