Aartappel moet voortaan uit net 'n groente- tot ernstige voedselsekerheid-opsie ontstaan. Met inagneming van beperkte beskikbaarheid van bewerkbare grond in die land moet hoër aartappelproduksie gelei word deur groei in produktiwiteit. Toekomstige padkaart van aartappel-O&O by CPRI sal hoofsaaklik daarop gefokus wees om aartappelproduktiwiteit tot 34.51 t/ha teen die jaar 2050 te verhoog. Die tweede fokus van die instituut sal wees om die kwaliteit van aartappels te verbeter soos verlang deur die industrie sowel as aartappelverbruikers in die era van ekonomiese ontwikkeling, hoër koopkrag en bereidwilligheid om meer te betaal vir die verlangde kwaliteit. Navorsing oor verbeterde aartappelberging sal as nog 'n noodsaaklike komponent geteiken word om na-oes verliese gedurende die volgende 40 jaar te verlaag.
Strategie vir die bereiking van teikens
Ten einde teikens te bereik en verwagte uitdagings aan te pak, sal die volgende seweledige strategie aangewend word om die doelwitte wat in die visie gestel is, te bereik.
- Effektiewe ontginning van genetiese hulpbronne vir variëteitsverbetering
• Molekulêre karakterisering en ontwikkeling van kernversameling van die kiemplasma.
Voorteling en genetiese verbetering van aartappel
Wilde Solanum-spesies is 'n ryk bron van diversiteit vir verskeie biotiese of abiotiese stremmings, en wenslike agronomiese eienskappe wat steeds onontgin is. Om die genetiese basis van gekweekte aartappels te verbreed, is dit dringend nodig dat die genetiese potensiaal van hierdie wilde spesies aangewend word om aartappelproduksie te verbeter om sodoende die voedselsekuriteitskwessies op 'n volhoubare manier aan te spreek. Internasionale samewerking word vereis in terme van die benutting van wilde kiemplasma vir bewaring en volhoubare gebruik van wilde spesies, toegang tot wilde spesies genetiese diversiteit, geenmynaktiwiteite deur genomika-instrumente, sistematiese en geïntegreerde strategie vir evaluering, karakterisering van 'n reeks eienskappe, bevolkingsontwikkeling , en gebruik van molekulêre/genomiese gereedskap vir aartappelverbetering.
Daarom sal voor-teelnavorsing by CPRI hoofsaaklik gefokus wees op die verkryging van wilde spesies vanaf internasionale geenbanke, evaluering van daardie wilde spesies vir verskeie gewenste eienskappe, ontwikkeling van elite genetiese voorraad deur somatiese verbastering en 2n gamete samesmelting, kartering van populasie vir geselekteerde eienskappe, kernversameling en gekoppelde molekulêre merkers wat lei om opbrengsversperrings in aartappel te verbreek.
• Ontwikkeling van kartering van populasie en voorteling insluitend somatiese basters vir ontginning van groter genepoel.
• Heterose en basterkrag wat lei tot verbetering in produksiepotensiaal van aartappel.
Hibried Aartappel
Alhoewel alle aartappelvariëteite wat wêreldwyd ontwikkel word, basters is, maar basterkrag/heterose word nie tot sy volle potensiaal ingespan nie aangesien die ouerlyne nie binnegeteelde/suiwer lyne is nie. Ware aartappelmoere (TPS) wat seksueel geproduseer word, hou 'n groot belofte in om aartappels uit botaniese sade in plaas van knolle te kweek. Byna alle virusse is nie in staat om TPS te besmet met die gewenste ontsnapping van verswakking van saadkwaliteit nie. Een van die probleme met die teel van aartappelvariëteite wat vermeerder en uit ware saad gekweek kan word, is 'n gebrek aan eenvormigheid in agronomiese eienskappe. Die heterogene aard van TPS is te wyte aan die heterosigotiese aard van ouers. Suiwer lyne/ingeteelde ouerlyne kan nie in aartappel geproduseer word nie as gevolg van hoë inteling depressie en selfonversoenbaarheid. In semi-verboude aartappels is die self-onversoenbaarheid inhibeerder geen (Sle) bekend. Hierdie geen kan geredigeer word in gekweekte aartappels deur CASPER-CA se tegnieke vir die vervaardiging van eienskapspesifieke homosigotiese ouers vir die benutting van basterkrag.
• Ontwikkeling van aartappelvariëteite en populasies vir kort duur, verwerking, styselvervaardiging, hitte- en droogtetoleransie, biotiese stresverdraagsaamheid, voedingstofgebruikdoeltreffendheid, kharif seisoen, uitvoer, vroeë bulking en TPS-bevolkings.
2. Veilige toepassing van biotegnologie vir aartappelverbetering
- Strukturele genomika en bioinformatika vir die ontwikkeling van robuuste molekulêre merkers vir kwalitatiewe en kwantitatiewe eienskappe.
- Funksionele genomika vir geenontdekking vir geteikende eienskappe soos laatroes duursame weerstand, hitteverdraagsaamheid, hoë temperatuur tuberisering, beter water- en voedingstofgebruikdoeltreffendheid.
- Proteomika en metabolomika vir basiese studies oor tuberisering, fotosintese, verdeling van foto-assimilate, styselmetabolisme, karotenoïed- en flavonoïedsintese, bergingsproteïenkwaliteit, verwerkingskwaliteit.
- Tegnologie-ontwikkeling vir merkervrye en plekspesifieke integrasie van transgene.
- Ontwikkeling van transgeniese aartappels met verbeterde weerstand/toleransie teen biotiese/abiotiese spanning en om voedings- en verwerkingskwaliteit te verbeter.
3. Aanmoediging van produksie van kwaliteit plantmateriaal
- Ontwikkeling en standaardisering van laekoste en doeltreffende massavoortplantingsmetodes – aeroponika, bio-reaktortegnologie.
Telers saadproduksie
Tans produseer CPRI elke jaar ongeveer 30,000 125 kwint kern- en telersaad wat net voldoende is om in die vraag na gesonde moere in die land te voorsien. Met die oog op die produksie van 3.62 miljoen ton aartappels vanaf 2050 miljoen ha teen 2020, sal hierdie aanbod van telersaad egter waarskynlik nie aan die vraag voldoen nie. CPRI mik om kern- en telersaad gedurende 2030, 2040, 2050 en 33,000 gelykstaande aan onderskeidelik 36,000 39,000, 42,000 XNUMX, XNUMX XNUMX en XNUMX XNUMX kwint te produseer. Aangesien daar beperkte ruimte is om die hoeveelheid telersaad by CPRI-plase te verhoog as gevolg van die beperking van addisionele beskikbaarheid van grond vir saadproduksie, word samewerking met ander regeringsorganisasies, bv. SAU's, ondersoek.
• Vektordinamika en die implikasies daarvan op saadkwaliteit.
• Ontwikkeling van homosigotiese TPS-populasies deur gebruik te maak van apomixes en monohaploïdie
4. Hulpbrongebaseerde beplanning en gewasbestuur
- Ontwikkeling van IT-gebaseerde besluite-ondersteuningstelsels/gereedskap vir gewasskedulering en bestuur van onkruide, voedingstowwe, water, siektes en plaagverskillende klimaatsveranderingscenario.
- Standaardisering van tegnologieë wat lei tot verbeterde koolstofsekwestrasie en grondgesondheid.
- Ontwikkeling van tegnologieë vir die verbetering van insette gebruik doeltreffendheid deur presisie boerdery en mikro-besproeiing.
Mikro-besproeiing in aartappel
Mikrobesproeiing (drup en sprinkel) maak hoëfrekwensie toediening van water in en om wortelsone van die plante moontlik. Hierdie stelsel is nuttig vir die toediening van kunsmis en plaagdoders wat lei tot doeltreffende gebruik van produksie-insette. Aartappels het 'n yl en vlak wortelstelsel en byna 70% van die totale water word deur die gewas uit boonste 30 cm grondlaag gebruik. Dit benodig 400-600 mm besproeiingswater afhangende van klimaatstoestande, grondtipe, lengte van groeiseisoen, duur van variëteit, doel van gewas en metodes van besproeiing, ens. Die CPRI het tegnologie van mikro-besproeiing ontwikkel vir gebruik in aartappelgewasse. Deur bemesting word voedingstowwe met besproeiing (drup) naby die wortelsone van die plante toegedien vir die verskaffing van optimale vog en voedingstowwe deur die hele gewasgroeiperiode. Sprinkelbemesting is ook 'n nuwe tegniek waar voedingstowwe veral stikstof deur sprinkel-vir-blaarbespuiting direk op die blare toegedien word. Hierdie metodes van besproeiing/bemesting bespaar op water (ongeveer 30-50% besparing) gee terselfdertyd 15-30 hoër opbrengste met tot 25% besparing op kunsmis. Die tegnologie is aangeneem deur aartappelboere in verskillende dele van die land, maar Gujarat kan beskou word as 'n rolmodel vir die aanvaarding van moderne metodes van besproeiing, aangesien die staat die hoogste aanvaarding van mikro-besproeiingstegnologie het, insluitend in aartappelgewasse. Gevolglik het Gujarat die hoogste aartappelproduktiwiteit in Indië.
5. Ekovriendelike oesbeskerming
- Katalisering van genoomveranderlikheid en dinamika van nuwe patogeen/plae populasies (Pathogenomics).
- Ontwikkeling van diagnostiek vir die opsporing van patogene op beide laboratorium- en veldvlak deur mikro-skikking en nano-tegnologieë te gebruik.
- Ekologie en bestuur van voordelige mikroörganismes vir die verbetering van gewasproduktiwiteit en siektebestuur.
Draagbare peilstokstelle
Die instituut het draagbare peilstokstelle ontwikkel vir veldvlak-opsporing van groot aartappelvirusse gebaseer op laterale vloei-immunotoets vir enkel- of 'n kombinasie van twee virusse. Hierdie stelle is draagbaar en maklik om te gebruik deur enige belanghebbende, insluitend boere op veldvlak om die gesondheidstandaard van die aartappeloes te bepaal. Die stelle is vrygestel deur Agbare Minister van Landbou op Stigtingsdag van ICAR nadat dit by AICRP (P) sentrums en deur die progressiewe produsente bekragtig is.
6. Aanmoediging van energiedoeltreffende berging en gediversifiseerde benutting van aartappels
- Tegnologieverfyning vir berging by verhoogde temperatuur vir beide op- en buite die plaas situasie.
- Ontwikkeling van nuwe prosesse, produkte en benuttingstegnologieë vir gediversifiseerde gebruik van aartappels insluitend afvalbenutting.
- Voedselversterking om die voedingsgehalte van verwerkte voedsel te verbeter.
- Tegnologieë om glukemiese indeks te verlaag.
7. Versterking van instituut-boer-koppelvlak vir tegnologieverspreiding
- Vergelykende plaaswinsgewendheidstudies ten opsigte van die vermoë om by te dra tot die BBP deur verskeie gewasse, om doeltreffende beleidsinsette te verskaf.
- Vaardige tegniese verspreiding deur 'n optimale mengsel van tradisionele en moderne uitbreidingsinstrumente.
Voorpunt-navorsingstemas
CPRI sal volgende voorpunt-navorsingstemas gebruik vir sy toekomstige R&D-agenda.
• Ontwikkeling van transgeniese aartappels om hoërisikogebiede aan te spreek nl. biotiese en abiotiese spanning, kwaliteitverbetering en wyer aanpassing.
Neutrale variëteite vir vroeë rypwording
Toekomstige klem van die instituut sal wees op die ontginning van tegnologieë soos genomika, transkriptomika en ander-omika op die gebied van aartappelverbetering. Die gene en allele is bekend vir tuberisering en volwassenheid en daarom sal dit in die nabye toekoms baie goed aangewend word om variëteite te ontwikkel wat in 50-60 dae verouder en in verskeie gewasvolgordes ingepas kan word.
• Verwerkingsektor: ontwikkeling van variëteite vir koue versnippering.
• Saadsektor: produksie van moere in nie-tradisionele gebiede.
• Gesondheidsektor: ontwikkeling van aartappels met 'n lae glukemiese indeks en hoë antioksidant inhoud.
• Identifikasie van nuwe gene en merkers vir belangrike eienskappe.
• Voloutomatiese aartappelstroper om op arbeid te bespaar.
• Studies oor aartappelproteomika en -fenomika met verwysing na tuberisering.
• Die volgende generasie molekulêre merker, SNP, met verwysing na siekteweerstand en kwaliteit eienskappe, sal ontwikkel word deur alleelontginning en hervolgordebepaling.
• Bio-risiko intelligente stelsel (toesig oor rassepatrone van verskillende patogene en plae en vroeë waarskuwingstelsels) sal ontwikkel word om ingeligte besluite op plaaslike, streeks- en nasionale vlak te neem.
• IKT-, GIS- en afstandswaarnemingsopsies sal gebruik word om die slegte gevolge van klimaatsverandering en aardverwarming te verstaan en te versag, nuwe aartappelverbouingsgebiede te identifiseer en besluitsteunstelsels te ontwikkel om naderende komplekse uitdagings die hoof te bied.
Relevansie van CPRI teen 2050
Onder die invloed van vinnige privatisering en disinvestering van staatsbeheerde instellings, is dit voor die hand liggend om te dink of staatsektor-institute soos CPRI teen 2050 relevant sal bly of nie? Die antwoord is nie eenvoudig en reguit vorentoe nie. Dit is seker dat sulke institute baie afhanklik sal moet wees van selfgegenereerde hulpbronne deur private samewerking, konsultasieprojekte en die lewering van pasgemaakte oplossings vir hul voortbestaan. CPRI het reeds begin met kommersialisering van sy tegnologieë soos aeroponika en bio-kunsmis (B-5) ens. Die buitengewone vermoë van die instituut om vinnig te reageer en aan te pas by die nuwe situasie maak dit 'n geskikte kandidaat om nie net teen 2050 te oorleef nie, maar die instituut is sal na verwagting teen daardie tyd as 'n sentrum van uitnemendheid in aartappel-R&D op wêreldvlak na vore kom.
CPRI het genoeg paraatheid, nie net om sy posisie as 'n vooraanstaande aartappel R&D-organisasie van die land te behou nie, maar ook om as toonaangewende wêreldwye navorsingsinstelling na vore te tree. Hierdie vertroue is nie net uit die wensdenkery nie, maar gebaseer op die wêreldklasfasiliteite wat met die harde werk van etlike jare by die instituut geskep is. Deur die Indiese lid te wees van die konsortium van 26 internasionale institute wat aan 14 lande behoort vir die ontsyfering van aartappelgenoom en deur die uitset in die wêreldwye toonaangewende wetenskaplike publikasie 'Nature' te publiseer, het CPRI reeds sy reis na hierdie bestemming begin. Teen die jaar 2050 sou CPRI nie net 'n bydraende vennoot in die multinasionale aartappelnavorsingsprojekte wees nie, maar dit sou optree as navorsingsleier vir globale aartappel R&D, veral die trope en sub-trope.