A kanadai burgonyatermelés fenntarthatóságának és jövedelmezőségének biztosításához, amely évente átlagosan 4.5 millió tonnát tesz ki, elengedhetetlen, hogy segítsünk a termelőknek megtalálni azokat a burgonyafajtákat, amelyek jobban tűrik a hő okozta növekedési zavarokat. Portál Burgonya.hírek.
Felismerve ezt az igényt, Dr. Xiu-Qing Li, a kanadai Mezőgazdasági és Agri-Food (AAFC) tudós, a New Brunswick-i Fredericton Kutatási és Fejlesztési Központban évek óta vizsgálja a burgonya hőstresszét. 2018-ban a következő szintre emelte munkáját azáltal, hogy a New Brunswicki Egyetem tudóscsoportjával és számos nemzetközi munkatárssal egyesítette erőit, hogy 55 különböző burgonyafajta hőstresszre adott reakcióját tanulmányozza, ez az első nagyszabású tanulmány. a maga nemében.
A legtöbb vizsgált fajtánál a hőstressz csökkentette a levelek méretét, de növelte a növények csúcsát és magasságát, miközben nagymértékben csökkentette a gumók számát és tömegét. Ez a tanulmány azt is meghatározta, hogy mely fajták a leginkább hőtűrőek: Eramosa, Chieftain, AC Belmont és Superior.
Ezeknek a fajtáknak az azonosítása fontos első lépés volt, de még ez a burgonya sem ment különösebben a hőségben, így egyértelmű volt, hogy további kutatásokra van szükség. 2020-ban Dr. Lee az AAFC kollégájával, Dr. Benoit Bizimunguval és a Queen's University tudósaival együtt kutatást végzett, amelyet ezt követően az American Journal of Potato Research Award díjjal ismertek el.
Kiadványukban "A korai érettség hatása ötven burgonyafajta hőstresszállóságáraKiemelték, hogy a korai szántóföldi érésű burgonyafajták ugyanolyan ütemben növekedtek, mint a későbbiek, amikor üvegházakban hőstressznek voltak kitéve, pl. a hő valójában lelassította az érési folyamatukat.
Dr. Lee és munkatársai által végzett tanulmány olyan specifikus burgonyagéneket keresett, amelyek segíthetnek megmagyarázni ennek okát, és azokat a mechanizmusokat, amelyek meghatározzák, hogy egy burgonyafajta korán vagy későn ér-e.
A hőstressz hatására a burgonya úgy reagál, hogy megváltoztatja az éréshez szükséges időt, és a magasabb hőmérséklet valójában lelassítja növekedését.
Ezt a díjnyertes kutatást követően Dr. Lee új kutatási projektet indított és vezetett, hogy még többet tanulhasson meg, és mélyebbre merüljön a burgonya hőstressz válaszának genomikai mechanizmusaiban. 2020-ban olyan géneket azonosított, amelyek szabályozzák a hő által kiváltott csírázást.
A forró, száraz nyarakon termesztett burgonyának gyakran van egy "szüret előtti csírának" nevezett hibája, amely megváltoztathatja a gumók kémiai összetételét, és csökkentheti a burgonya általános minőségét és értékesíthetőségét.
Ez a tanulmány 18 különböző fajtát használt annak kiderítésére, hogy a hőstressz okozta-e önmagában a problémás hajtásokat. A projekt megerősítette, hogy valóban a hő volt a hibás, és hogy a szóban forgó fajta természetes korai vagy késői érettségének semmi köze ahhoz, hogy stressz hatására fejlődtek-e ki palánták.
Erre a következtetésre jutottak a Dr. Li-vel dolgozó kutatók a hőstressznek kitett burgonya transzkriptomikus válaszait tanulmányozták. A transzkriptomikai vizsgálatok egy sejt génjeinek, génkölcsönhatási hálózatainak és mRNS-jellemzőinek tanulmányozását foglalják magukban, hogy megtudják, hogyan viselkedik környezeti tényezőkkel vagy betegségekkel szemben, így nagyon mély és részletes betekintést nyújtanak a sejt viselkedésére és működésére.
A tanulmány megállapította, hogy a nyugalmi állapothoz kapcsolódó gének szabályozása alábbhagyott a hőstressz burgonyában, csakúgy, mint a hőstressz burgonyában a betakarítás után, ami azt jelzi, hogy a növényi hormonok metabolizmusa kulcsszerepet játszik a csírázásban. Ezek az információk hasznosak lesznek a burgonyafajták genetikai javítása során, hogy ellenálljanak a magas hőmérsékleti körülmények közötti csírázásnak.
„Amit találtunk, az segíteni fog a gazdáknak és a feldolgozóknak a legjobb döntések meghozatalában a hőstressz burgonya tárolásával és feldolgozásával kapcsolatban” – mondja Xiu-Qing Li. "Ez egy kihívás a gyártók előtt világszerte, és nagyszerű volt, hogy hozzájárulhattunk a probléma megértéséhez, és bizonyítékokon alapuló ajánlásokat adhattunk." A tanulmány fontos betekintést nyújtott a termesztendő burgonyafajták kiválasztásába, a hőstressz burgonya tárolásának és felhasználásának legjobb megtervezéséhez, valamint olyan ismereteket nyújtott, amelyek a jövőben elősegítik a hőtűrő fajták fejlesztését.
Mivel az éghajlatváltozás még melegebb és változékonyabb időjárást fenyeget, Dr. Lee javasolja a fajták további értékelését forró nyári körülmények között, és átfogó stratégiák folyamatos fejlesztését a hőstressz kockázatának csökkentésére.
Ez a kutatás felbecsülhetetlen értékű hozzájárulás a burgonyatermesztés kockázatának csökkentéséhez Kanadában és szerte a világon.