(ЗАБЕЛЕЖКА: Това е първата от поредица от две части на програмата Vision 2026 за преосмисляне на системата за сертифициране на картофи за семена.)
Настойчивостта на консултанта по културите да помага на производителите на картофи за семена и вярата, че има по-бърз и по-добър начин да се получат данни за здравето на семената, предостави идеален фон за изследователи от USDA-ARS (Итака, Ню Йорк) и Щатския университет в Колорадо (CSU) да преведат десетилетна лабораторна работа в реална употреба. Интересното е, че това усилие, насочено към заинтересованите страни, се сля добре с Визия 2026 на Националния съвет по картофите, група, натоварена със задачата да разпознае и използва нови налични инструменти за производство на картофи с по-високо качество, за да отговори на изискванията на потребителите, тъй като маржовете стават по-ниски.
Система с над вековна история
Сертифицирането на картофи за семена в САЩ има история на защита на здравето на картофите за семена от 1913 г. Сертифициращи агенции и изследователи са определили кои патогени са важни, разработиха чувствителни молекулярни тестове за почти всички патогени, които ограничават производството на семена от картофи в САЩ и разработиха подходящи проби и нива на толерантност за болести, предавани от грудки.
Настоящото сертифициране на посадъчен материал за картофи разчита предимно на визуална проверка на картофените полета по време на вегетационния период, последвана от отглеждане след прибиране на реколтата за откриване на вируси, като например PVY16-те програми за сертифициране на посадъчен материал от картофи на щатско ниво колективно оценяват 100 000 акра през лятото и допълнително вземат проби от над един милион клубена от тези полета годишно, за да оценят здравето на партидите семена в зимните системи за тестване.
Необходимо е да се коригира статуквото
Така че, ако всичко е на мястото си, човек може да се чуди дали има нужда да се преразгледат настоящите методи. Е, непрекъснатото разчитане на визуално разпознаваеми симптоми осигури форма на селекционен натиск за щамове на патогени, които нямат лесно наблюдавани симптоми. В допълнение, глобалното движение на зародишната плазма е отговорно за въвеждането и разпространението на други нововъзникващи патогени, които са нови или променени след първоначалното прилагане на сертифицирането на семена. Няколко нови патогени, като например вирус на картофен mop-top и вирус на тютюневата дрънкалка, които могат да причинят отхвърляне на процесора поради вътрешни дефекти, са слабо разбрани. Тези нови патогени могат да изразяват листни симптоми по различен начин въз основа на климата, сорта на картофите и географската ширина, а някои рядко причиняват някакви листни симптоми.
Своевременност за вземане на критични бизнес решения
Най-важното е, че агенциите за сертифициране на семена от картофи обикновено предоставят резултати от сертифициране на производителите четири месеца след прибиране на клубените. Това включва събиране на проби от грудки, химическо прекъсване на покоя на клубените, изпращане на няколко хиляди паунда грудки до места за отглеждане през зимата като Хавай и Флорида, вземане на проби от листа от лозя, тестване и след това предоставяне на резултати на производителите. Това забавяне във времето ограничава способността на производителите на картофи за семена и на купувачите на семена да вземат разумни решения за управление на бизнеса, докато чакат резултати от сертифициране на семена, които решават дали семената могат да се продават като сертифицирани семена или не.
За да осигури ангажимент към бъдещия купувач на картофи за семена, производителят на картофи за семена трябва да може да получи резултати от сертифициране възможно най-рано. Един от начините за преодоляване на това затруднение е използването на PCR тестване (подобно на тест за вирус SARS-CoV-2) върху новосъбрани грудки, което може да подобри откриването на патогени, като същевременно предоставя бързи резултати на производителите.
Това има смисъл за Дон Скларчик, който е натоварен със задачата да проучи бъдещите нужди на индустриите като volunteer председател на Комитета за здравна инициатива за семена от картофи на Националния съвет по картофите Vision 2026. Самият Sklarczyk, новатор в производството на картофи за тъканни култури през 1980-те години на миналия век в Sklarczyk Seed Farm, Мичиган, премина границата между икономичността на ефективното производство срещу риска/ползите от новите методи и този опит направи Дон очевиден избор за координиране на групи, търсещи нови начини да правите нещата.
Как започна всичко
Това, което започна в лабораторията на Стюарт Грей (пенсиониран учен от USDA-ARS) като искане „да се намери начин да се тестват клубените за картофени вируси и да могат да бъдат тествани до 10,000 400-те години“, оттогава развива собствен живот с интерес във всички различни държави и агенции за сертифициране. Тестването на клубените в скалата, необходима за сертифициране на партида семена, може да бъде мярка за човешката издръжливост, защото изисква XNUMX произволно събрани грудки, за да се предвиди дали нивата на болестта са приемливи в цялото поле.
Но как тествате грудки с хиляди? Лабораторията на Грей адаптира полицейската технология на местопрестъплението с разработването на персонализирана версия на Whatman FTA карти, които са често срещани при тестване на хора. Този нов метод осигури безопасен и надежден начин за събиране, транспортиране и съхранение на картофена ДНК при стайна температура. Този подход също така елиминира необходимостта от изпращане на тежки клубени, покрити с мръсотия, до лабораториите за изпитване. Освен това те разработиха молекулярни анализи за широкомащабна обработка и разбраха вида на пробата, която трябва да бъде взета от грудка, за да има приемливи статистически шансове за определяне на истинския статус на инфекцията. След като методите бяха разработени, следващата логична стъпка беше тези методи да бъдат въведени в реални приложения.
Много ръце правят работата лека
Научавайки за изследванията на Грей, прогресивен производител на семена, който се интересува да научи повече за реколтата от картофи за семена във фермата, се обедини с изследователи от USDA-ARS и CSU и предложи своята ферма, труд и посевни култури като експериментално място за сътрудничество във фермата. През октомври 2020 г. производителят натовари екипа си с измамник на полето за два дни платен труд за вземане на проби от клубени — боравенето с клубени е една от бариерите пред лабораторните молекулярни тестове.
Екипажът беше обучен на място да поставя проби от грудки върху карти за свободна търговия, които бяха изпратени до лаборатория на USDA-ARS за анализ надолу по веригата вместо доставка на клубени. В замяна на това производителят получи конкурентно предимство с ранни резултати за своите разсадници през ноември в сравнение със съществуващите стандартни резултати от февруари от зимното отглеждане.
Какво се научи
Колективно екипът получи ценна информация, че този проект има някои „как да“ компоненти, които трябва да бъдат разгледани за мащабируемост. Когато резултатите бяха представени на кооператора производител на семена, се проведе дискусия, която подкрепи необходимостта от по-голям набор от данни, включващ кооператори от различни щати и партиди семена, за да могат да се получат данни с по-висока степен на надеждност. Експериментът беше повторен с партиди семена, събрани през 2021 г., и допълнителни производители на семена от Айдахо, Колорадо, Небраска и Вашингтон. Всички тези производители бяха получили свои собствени поверителни резултати от тестове на семена за... PVY, PMTV и TRV до 18 ноември тази година и очакват резултатите от тестовете за растеж на тези клубени за сравнение.
На хоризонта
Програмата NPC Vision 2026 цели в крайна сметка да позволи на картофената индустрия да използва най-новата високопроизводителна технология за тестване, някои разработени заради вируса SARS-CoV-2 и неговите варианти. Членовете на Vision 2026 активно търсят партньори за това. Този проект, задвижван от производител на семена, за разработване на ферма и лабораторен модел за приемане на тестове за семена от картофи с висока производителност, както и идентифициране и смекчаване на бариерите за по-широко мащабно приемане на този подход, може би е това, което NPC предвижда.
Очакваното участие на производителите на картофи за семена в този проект, водено от перспективите за получаване на резултати по-бързо от конвенционалните зимни отглеждания, се очаква да засили приемането на този нов подход от картофената индустрия в САЩ. Алтернативно, преминаването към високопроизводителна молекулярно-базирана диагностика ще колективно предоставят на картофената индустрия по-бързи и по-точни данни за здравето на семената, които трябва да подобрят бъдещото качество и да се надяваме да подобрят търговската сигурност на търговията с култури.
Продължаваме обаче с повишено внимание. Този десетилетен подход, ръководен от производителите, за разработване и привеждане на този метод в мащаб трябва да предпазва от прекомерно регулиране и прекомерно тестване на картофи за семена, като същевременно позволява гъвкавост за реагиране на възникващи болести.
