No futuro, a batata tem que emergir de apenas um vegetal para uma opção séria de segurança alimentar. Considerando a disponibilidade limitada de terra cultivável no país, a maior produção de batata deve ser impulsionada pelo crescimento da produtividade. O roteiro futuro de P&D de batata no CPRI seria focado principalmente em aumentar a produtividade de batata para 34.51 t/ha até o ano 2050. O segundo foco do instituto será melhorar a qualidade da batata conforme desejado pela indústria, bem como pelos consumidores de batata no era de desenvolvimento econômico, maior poder aquisitivo e disposição para pagar mais pela qualidade almejada. A pesquisa sobre o melhor armazenamento da batata será apontada como outro componente vital para reduzir as perdas pós-colheita durante os próximos 40 anos.

Estratégia para alcançar metas

A fim de atingir as metas e enfrentar os desafios previstos, a seguinte estratégia de sete frentes seria empregada para atingir as metas definidas na visão.

  1. Exploração efetiva de recursos genéticos para melhoramento varietal

• Caracterização molecular e desenvolvimento de núcleos de coleção de germoplasma.

Pré-melhoramento e melhoramento genético da batata

Espécies silvestres de Solanum são uma rica fonte de diversidade para vários estresses bióticos ou abióticos e características agronômicas desejáveis ​​que ainda permanecem inexploradas. Para ampliar a base genética da batata cultivada, é urgentemente necessário que o potencial genético dessas espécies selvagens seja aproveitado para aumentar a produção de batata, a fim de abordar as questões de segurança alimentar de forma sustentável. Colaborações internacionais são necessárias em termos de utilização de germoplasma selvagem para conservação e uso sustentável de espécies selvagens, acesso à diversidade genética de espécies selvagens, atividades de mineração de genes por ferramentas genômicas, estratégia sistemática e integrada para avaliação, caracterização de uma variedade de características, desenvolvimento populacional , e uso de ferramentas moleculares/genômicas para o melhoramento da batata.
Portanto, a pesquisa de pré-melhoramento no CPRI seria focada principalmente na aquisição de espécies selvagens de bancos de genes internacionais, avaliação dessas espécies selvagens para várias características desejáveis, desenvolvimento de estoques genéticos de elite por hibridização somática e fusão de 2n gametas, mapeamento de população para seleção características, coleta de núcleo e marcadores moleculares ligados levando a quebrar barreiras de rendimento em batata.

• Desenvolvimento de população de mapeamento e pré-reprodução, incluindo híbridos somáticos para explorar um pool genético mais amplo.
• Heterose e vigor híbrido levando ao aumento do potencial produtivo da batata.

Batata Híbrida
Embora todas as variedades de batata desenvolvidas no mundo sejam híbridas, o vigor híbrido/heterose não é aproveitado ao máximo, pois as linhagens parentais não são endogâmicas/puras. Sementes verdadeiras de batata (TPSA reprodução sexuada de batatas é uma grande promessa para o cultivo a partir de sementes botânicas em vez de tubérculos. Quase todos os vírus são incapazes de infectar essas plantas. TPS com a desejável capacidade de evitar a deterioração da qualidade das sementes. Um dos problemas no melhoramento de variedades de batata que podem ser propagadas e cultivadas a partir de sementes verdadeiras é a falta de uniformidade nas características agronômicas. A natureza heterogênea de TPS Isso se deve à natureza heterozigótica dos genitores. Linhagens puras/linhagens parentais endogâmicas não podem ser produzidas em batata devido à alta depressão por endogamia e autoincompatibilidade. Em batata semi-cultivada, o gene inibidor de autoincompatibilidade (Sle) é conhecido. Este gene pode ser editado em batata cultivada por meio de técnicas CASPER-CAs para produzir genitores homozigotos com características específicas, visando o aproveitamento do vigor híbrido.

• Desenvolvimento de variedades e populações de batata para curta duração, processamento, produção de amido, tolerância ao calor e à seca, tolerância ao estresse biótico, eficiência no uso de nutrientes, Kharif temporada, exportações, ganho de massa inicial, e TPS populações.

2. Aplicação segura da biotecnologia para o melhoramento da batata

  • Genômica estrutural e bioinformática para o desenvolvimento de marcadores moleculares robustos para características qualitativas e quantitativas.
  • Genômica funcional para descoberta de genes para características específicas, como resistência durável à requeima, tolerância ao calor, tuberização em alta temperatura, melhor eficiência no uso de água e nutrientes.
  • Proteômica e metabolômica para estudos básicos de tuberização, fotossíntese, partição de fotoassimilados, metabolismo do amido, síntese de carotenoides e flavonoides, qualidade de armazenamento de proteínas, qualidade de processamento.
  • Desenvolvimento de tecnologia para integração de transgenes sem marcador e específica do local.
  • Desenvolvimento de batata transgênica com melhor resistência/tolerância a estresses bióticos/abióticos e para melhorar a qualidade nutricional e de processamento.

3. Incentivar a produção de material de plantio de qualidade

  • Desenvolvimento e padronização de métodos de propagação de massa eficientes e de baixo custo – aeroponia, tecnologia de biorreator.

Produção de sementes de criadores

Actualmente a CPRI produz cerca de 30,000 quintais de núcleo e semente de matriz todos os anos o que só é suficiente para satisfazer a procura de batata-semente sã no país. No entanto, tendo em vista a produção de 125 milhões de toneladas de batatas de 3.62 milhões de ha até 2050, é provável que essa oferta de semente de melhorista fique aquém da demanda. O CPRI tem como meta a produção de sementes de núcleo e melhoramento durante 2020, 2030, 2040 e 2050 iguais a 33,000, 36,000, 39,000 e 42,000 quintais, respectivamente. Como há um escopo limitado para aumentar a quantidade de sementes de melhoramento nas fazendas do CPRI devido à limitação da disponibilidade adicional de terra para produção de sementes, colaborações com outras organizações governamentais, por exemplo, SAUs, estão sendo exploradas.

• Dinâmica vetorial e suas implicações na qualidade das sementes.
• Desenvolvimento de homozigotos TPS populações usando apomixias e monohaploidia

4. Planejamento baseado em recursos e gerenciamento de culturas

  • Desenvolvimento de sistemas/ferramentas de suporte à decisão baseados em TI para programação de culturas e manejo de ervas daninhas, nutrientes, água, doenças e pragas sob o cenário de mudanças climáticas.
  • Padronização de tecnologias que levam a um melhor sequestro de carbono e à saúde do solo.
  • Desenvolvimento de tecnologias para aumentar a eficiência no uso de insumos por meio da agricultura de precisão e da microirrigação.

Microirrigação em batata

A microirrigação (gotejamento e aspersão) permite a aplicação de água em alta frequência dentro e ao redor da zona radicular das plantas. Este sistema é útil para aplicação de fertilizantes e pesticidas, resultando em uso eficiente de insumos de produção. A batata tem um sistema radicular esparso e raso e quase 70% da água total é utilizada pela cultura da camada superior de 30 cm do solo. Requer 400-600 mm de água de irrigação, dependendo das condições climáticas, tipo de solo, duração da estação de crescimento, duração da variedade, finalidade da cultura e métodos de irrigação, etc. O CPRI desenvolveu tecnologia de micro-irrigação para uso na cultura da batata. Através da fertirrigação, os nutrientes são aplicados com irrigação (gotejamento) próximo à zona radicular das plantas para fornecer umidade e nutrientes ideais durante todo o período de crescimento da cultura. A fertirrigação por aspersão também é uma nova técnica em que o nutriente, principalmente o nitrogênio, é aplicado por meio de aspersão por pulverização foliar diretamente na folhagem. Esses métodos de irrigação/fertirrigação economizam água (cerca de 30-50% de economia) ao mesmo tempo, proporcionando 15 a 30% mais rendimento com até 25% de economia em fertilizantes. A tecnologia foi adotada por produtores de batata em diferentes partes do país, no entanto, Gujarat pode ser considerado um modelo para a adoção de métodos modernos de irrigação, pois o estado tem a maior adoção de tecnologia de microirrigação, inclusive na cultura da batata. Consequentemente, Gujarat tem a maior produtividade de batata na Índia.

5. Proteção de cultivo ecológica

  • Catalogação da variabilidade genômica e dinâmica de populações de novos patógenos/pragas (Patogenômica).
  • Desenvolvimento de diagnósticos para detecção de patógenos em nível de laboratório e de campo usando micro-array e nanotecnologias.
  • Ecologia e manejo de microorganismos benéficos para aumentar a produtividade das culturas e o manejo de doenças.

Kits de vareta portátil

O instituto desenvolveu kits de varetas portáteis para detecção em nível de campo dos principais vírus da batata com base no imunoensaio de fluxo lateral para um ou uma combinação de dois vírus. Esses kits são portáteis e fáceis de usar por qualquer parte interessada, incluindo agricultores em nível de campo, para verificar o padrão de saúde da cultura da batata. Os kits foram lançados pelo Excelentíssimo Ministro da Agricultura no dia da fundação do ICAR após terem sido validados nos centros AICRP (P) e pelos produtores progressivos.

6. Incentivar o armazenamento com eficiência energética e a utilização diversificada da batata

  • Refinamento da tecnologia para armazenamento em temperatura elevada para situações dentro e fora da fazenda.
  • Desenvolvimento de novos processos, produtos e tecnologias de aproveitamento para aproveitamento diversificado da batata, incluindo aproveitamento de resíduos.
  • Fortificação de alimentos para melhorar a qualidade nutricional de alimentos processados.
  • Tecnologias para baixar o índice glicêmico.

7. Fortalecimento da interface instituto-agricultor para disseminação de tecnologia

  • Estudos comparativos de lucratividade agrícola vis-à-vis a capacidade de contribuir para o PIB por várias culturas, para fornecer informações políticas eficientes.
  • Disseminação técnica proficiente por meio de uma combinação ideal de ferramentas de extensão tradicionais e modernas.

Temas de pesquisa de ponta

O CPRI usará os seguintes temas de pesquisa de ponta para sua futura agenda de P&D.

• Desenvolvimento de batatas transgênicas para abordar áreas de alto risco viz. estresses bióticos e abióticos, melhoria da qualidade e adaptação mais ampla.

Variedades neutras de maturação precoce

A ênfase futura do instituto seria a exploração de tecnologias como genômica, transcriptômica e outras ômicas no campo do melhoramento da batata. Os genes e alelos são conhecidos para tuberização e maturidade e, portanto, em um futuro próximo, será muito bom desenvolver variedades que maturam em 50-60 dias e capazes de se encaixar em várias sequências de cultivo.

• Setor de processamento: desenvolvimento de variedades de cold chipping.
• Setor de sementes: produção de batata de semente em áreas não tradicionais.
• Setor saúde: desenvolvimento de batatas com baixo índice glicêmico e alto teor de antioxidantes.
• Identificação de novos genes e marcadores para características importantes.
• Colheitadeira de batatas totalmente automática para economizar mão de obra.
• Estudos de proteômica e fenômica da batata com referência à tuberização.
• O marcador molecular de próxima geração, SNP, com referência à resistência a doenças e características de qualidade, será desenvolvido por mineração de alelos e resequenciamento.
• O sistema inteligente de risco biológico (vigilância do padrão racial de diferentes patógenos e pragas e sistemas de alerta precoce) seria desenvolvido para tomar decisões informadas nos níveis local, regional e nacional.
• ICT, GIS e opções de sensoriamento remoto serão usadas para entender e mitigar os efeitos nocivos das mudanças climáticas e aquecimento global, identificar novas áreas de cultivo de batata e desenvolver sistemas de apoio à decisão para enfrentar desafios complexos iminentes.

Relevância do CPRI até 2050

Sob a influência da rápida privatização e desinvestimento de instituições administradas pelo governo, é óbvio pensar se institutos do setor governamental como o CPRI permanecerão relevantes até 2050 ou não? A resposta não é simples e direta. É certo que tais institutos terão que depender fortemente de recursos autogerados por meio de colaborações privadas, projetos de consultoria e entrega de soluções customizadas para sua própria sobrevivência. O CPRI já iniciou a comercialização de suas tecnologias como aeroponia e biofertilizantes (B-5) etc. esperava emergir como um centro de excelência em pesquisa e desenvolvimento de batatas em nível global na época.

O CPRI está preparado o suficiente, não apenas para manter sua posição como a principal organização de pesquisa e desenvolvimento de batatas do país, mas também para emergir como um estabelecimento de pesquisa global líder. Essa confiança não vem apenas de um desejo, mas é baseada nas instalações de classe mundial criadas no instituto com o trabalho árduo de vários anos. Por ser o membro indiano do consórcio de 26 institutos internacionais pertencentes a 14 países para decifrar o genoma da batata e por publicar os resultados na publicação científica líder mundial 'Nature', o CPRI já iniciou sua jornada rumo a esse destino. Até o ano de 2050, o CPRI não seria apenas um parceiro contribuinte nos projetos multinacionais de pesquisa de batata, mas também atuaria como líder de pesquisa para P&D global de batata, especialmente nos trópicos e subtrópicos.