Osiągnięto znaczący postęp w rolnictwie cytrusowym, ponieważ naukowcy z powodzeniem opracowali triploidalną różnorodność mandaryny Nagpur (citrus reticulata Blanco) poprzez innowacyjną technikę ratowania bielników. Nagpur Mandarin, znany również jako Nagpur Santra, jest wysoko ceniony w Indiach ze względu na swój słodki smak i żywy kolor. Tradycyjnie owoc ten zawiera liczne nasiona, które mogą być odstraszające dla konsumentów i ograniczać jego potencjał przetwarzania. Tworząc różnorodność bezpasową, naukowcy starają się spełnić preferencje konsumentów i otwierać nowe rynki. Przełom ten stanowi nie tylko technologiczny kamień milowy, ale także ma znaczącą obietnicę gospodarczą, potencjalnie promując przemysł cytrusowy poprzez zwiększenie akceptacji mandaryny Nagpur zarówno w kraju, jak i za granicą.
Zespół badawczy, kierowany przez dr Vijayakumarinarkulla, składał się z Yogesz Lahane, Shashi Pandey, Krutika Fiske, Priya Uge i Kartikikawale z ICAR-Centrus Research Institute w Nagpur w Indiach, wraz z dr Vasileios Ziogas z Hellenical Agricultural. Ich prace zostały opublikowane w recenzowanym czasopiśmie Agronomy.
Innowacyjny proces rozpoczął się od wyboru wysokowydajnych drzew mandaryny Nagpur z Farm Experimental Farm. Tysiące kwiatów oznaczono w sezonie kwitnienia, a niedojrzałe owoce zebrano kilka miesięcy po zawodach. Podwozie z tych owoców zostały wycięte i hodowane w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym. Naukowcy eksperymentowali z różnymi formułami mediów, aby wywołać pierwotny kalus i promować embriogenezę.
Maksymalną odpowiedź i wskaźniki przeżycia dla pierwotnego indukcji kalusa osiągnięto za pomocą pożywki zawierającej Murashige i Tucker (MT) uzupełnioną ekstraktem słodowym, hydrolizatem kazeiny (CH) i kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego. Przejście z kalusa na zielonkawą postać embriogenną nastąpiło, gdy kultury przesunięto na pożywkę zawierającą MT, CH, adeninę siarczan i adeninę benzylową (BA). Ta kombinacja spowodowała najwyższy odsetek zarodków kotyledonowych.
Kolejne etapy obejmowały pędność in vitro i regenerację korzeni z zarodków. Najwyższą odpowiedź na różnicowanie pędów zaobserwowano w pożywce MT uzupełnionej siarczanu adeniny, kwasu giberelowego (GA3) i BA. Opracowane pędy triploidalne zostały mini-przegrane na pięciomiesięczne szorstkie podkładki cytrynowe, które następnie przeniesiono na pole.
Potwierdzone rośliny triploidalne, które zostały sadzone w terenie na farmie eksperymentalnej CCRI, wykazywały obiecujące wyniki. „Nasze badania wykazały udaną regenerację stabilnych triploidów z hybrydowego bielma poprzez embriogenezę somatyczną, która jest pionierskim osiągnięciem w hodowli triploidów cytrusowych w Indiach” – powiedział dr Vijayakumari.
Wstępne badania oceny wykazały, że owoce z tych trójstronnych drzew były bezgrzewane, co czyni je wysoce pożądanym zarówno dla lokalnego konsumpcji, jak i eksportu międzynarodowego. Ciemne zielone liście i inne cechy morfologiczne roślin triploidalnych potwierdziły ich wyraźne cechy w porównaniu z diploidalnymi odpowiednikami.
Ten przełom w rozwoju mandaryny bez nasion Nagpur może stymulować przemysł cytrusowy poprzez zmniejszenie ograniczeń związanych z wysoką zawartością nasion. Otwiera także nowe możliwości hodowli innych bezgrzewnych odmian cytrusowych przy użyciu podobnych podejść biotechnologicznych.
Dr Vijayakumari i jej zespół badawczy planują kontynuować pracę, optymalizując proces i badając komercyjną żywotność mandaryn bez nasion na większą skalę. Ta innowacja ma nie tylko potencjał wyższej rentowności dla rolników, przetwarzania branż, ale także zwiększa konkurencyjność indyjskich mandaryn na rynku globalnym.
Referencje dziennika
Curled, V., Lahane, Y., Pandey, S., Fiske, K., P., Kawale, K., i Ziogas, V. (2023). Rozwój triploidalnego bez nasion dążył do mandaryńskiego (cytrusowy reticula pusta) przez ratowanie endosermy. Agromomia, 13 (2814). Doi: doi: https://doi.org/10.3390/agronomy13112814
O autorze
Dr. (Pani) Vijayakumari Narukulla uzyskała doktorat od IARI, New Delhi w ogrodnictwie, oleericulture (hodowla warzyw) i pomologii w 1990 r. Jest absolwentką angrau, Hyderabad i IARI, New Delhi i połączyła jako naukowca w CCRI, Nagpur w 1991 r., Przyczyniła się znacząco dla programów IITRI w dziedzinie Vields of Varrytal. Sanitowanie, wprowadzenie i kwarantanna egzotycznej plazmy zarodkowej oraz mikro-buddykowy cytrusów. Pracowała również nad hodowlą mutacji, hybrydyzacją i badaniami przesiewowymi zasolenia.
Odegrała kluczową rolę w opracowywaniu obiektów badawczych, a mianowicie, pełnoprawne laboratorium hodowli tkankowej, laboratorium markerów molekularnych, 13 zielonych domów, terenowe i chronione bloki fundamentów itp. W CCRI, Nagpur. Z powodzeniem znormalizowała protokoły (i) „przeszczep końcówki pędu in vitro (STG)”, (ii) podwójne przeszczep, (iii) mikro pączkowanie (iv) protokoły regeneracji in vitro ważnych zszywów cytrusowych i podkładki oraz (v) działały na markerach cząsteczkowych. Protokół oparty na STG jest z powodzeniem stosowany w CCRI do „na dużą skalę produkcji i podaży zasobów sadzenia Nagpur bez choroby. Około 5,51 lakh Budlings zostało dostarczanych rolnikom/ mężczyznom szkółki z całego kraju do marca 2024 r. I wygenerowano dochód w wysokości 2,93 crore. 10 MOU podpisano do transferu technologii w celu mnożenia na dużą skalę zasobów sadzenia w latach 2014–23. Technologia ta jest przyjmowana przez wszystkie powiększające się cytrusowe regiony Indii. Oczyszczono 23 instotyczne odmiany cytrusowe i poszerzył pulę genów cytrusowych. Jest jedną z autorów przyznanego patentu „diagnostyki opartej na DNA w celu identyfikacji odmian podkładów cytrusowych” w roku 2022. Technologia mikro-buddywna ułatwiła skrócenie fazy szkółki cytrusowej i spowodowała oszczędności kosztów i czasu. Obecnie pracuje nad manipulacją poliploidalną dla bezięzienia. Uczestniczył w międzynarodowej konferencji w Turcji w 2022 r. I Włoszech w 2023 r.
Pani Vijayakumari była laureatką nagrody dr Harbhajan Singh i złotym medalem za rok 1991. Otrzymała prestiżową nagrodę ICAR „Dr. Dr. Punjabrao Deshmukh wybitna nagroda naukowca „” za rok 2011. Odbiorca Shri. Giridhari Lal Chadhdha Memorial Gold Medal in Fruits z National Academy of Horticultural Science, New Delhi w 2017 r. Technologia zatytułowana „Modernizacja przedszkola w celu optymalizacji kosztów sadzenia cytrusowego” opracowana przez dr Vijayakumari N. została certyfikowana przez Icar, New Delhi, 16 lipca, 2023.
