Slovenya Ulusal Biyoloji Enstitüsü (NIB) bünyesindeki araştırmacılar, uluslararası ortaklarıyla birlikte, patates bitkisinin genomik metabolik modelini oluşturarak tarım alanında önemli bir adım attı. Potato-GEM olarak adlandırılan bu kapsamlı model, gelecekteki patates çeşitlerinin geliştirilmesinde kritik bir rol oynamayı hedefliyor.
Bu yenilikçi araç, patatesin zararlılara ve iklim değişikliğine karşı direncini artırmanın yanı sıra verimliliğini de yükseltmeyi amaçlamaktadır. Patates, dünya genelinde en önemli besin kaynaklarından biri olmasına rağmen, özellikle Colorado patates böceği gibi zararlıların saldırılarına karşı oldukça hassastır. Bu tür biyotik stresler, bitkinin büyümesini yavaşlatarak savunma bileşiklerinin üretimine yönelmesine neden olur. Ancak, hızlı büyüme genellikle zararlılara ve hastalıklara karşı savunmasızlığı artırır. Bu büyüme-savunma dengesindeki karmaşıklığı anlamak, daha dirençli ve verimli patates çeşitleri geliştirmek için hayati önem taşımaktadır.
NIB'den Jan Zrimec ve Kristina Gruden gibi araştırmacıların öncülük ettiği bu çalışma, patatesin bilinen tüm ikincil metabolizmasını kapsayan geniş bir metabolik rekonstrüksiyon sunmaktadır. Potato-GEM'in geliştirilmesi, tarım biyoteknolojisi alanında çığır açan bir gelişme olarak kabul edilmektedir. Bu model, araştırmacılara bitkinin büyüme ve savunma mekanizmalarını yöneten karmaşık metabolik süreçleri incelemeleri için kapsamlı bir çerçeve sunmaktadır.
Potsdam Üniversitesi ve Max Planck Moleküler Bitki Fizyolojisi Enstitüsü gibi kurumlarla yapılan iş birliği sayesinde, bu model, genetik modifikasyonların bitki metabolizması üzerindeki etkilerini simüle etme ve öngörme yeteneği kazanmıştır. Bu, ıslah süreçlerini hızlandırmak ve modern tarımın taleplerini karşılayacak yeni patates çeşitlerinin geliştirilmesini kolaylaştırmak için değerli bir araçtır.
Colorado patates böceği istilaları, yıllık mahsul kayıplarının %80'e kadar çıkmasına neden olabilmektedir. Bu durum, küresel gıda güvenliği açısından ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Potato-GEM gibi modeller, bu tür zorluklarla başa çıkabilecek, yani hem zararlılara karşı daha dirençli hem de değişen iklim koşullarına uyum sağlayabilen patates çeşitlerinin geliştirilmesine olanak tanıyacaktır. Bu çalışma, tarımsal üretimde verimliliği artırma ve gıda güvenliğini sağlama yolunda önemli bir kilometre taşıdır. Bilim insanları, bu model sayesinde, gelecekteki tarımsal zorluklara karşı daha hazırlıklı ve dayanıklı patates çeşitleri yetiştirebileceklerdir.