Помагање узгајивачима да пронађу сорте кромпира које су отпорније на потенцијалне поремећаје топлотног таласа кључно је за одрживост и профитабилност канадске производње кромпира од 4.5 милиона тона годишње, извештавају Портал Кромпири.вести.
Препознајући ову потребу, др Ксу-Кинг Ли, научни сарадник за пољопривреду и пољопривредну храну Канаде (ААФЦ) у Фредерицтон Ресеарцх анд Девелопмент Центру у Њу Брунсвику, годинама проучава топлотни стрес у кромпиру. Године 2018. подигао је свој рад на виши ниво удруживши снаге са тимом научника са Универзитета у Њу Бранзвику и бројним међународним сарадницима на проучавању одговора 55 различитих сорти кромпира на топлотни стрес, што је прва студија великих размера. своје врсте.
У већини проучаваних сорти, топлотни стрес је смањио величину листова, али је повећао врхове и висину биљака, док је у великој мери смањио број и тежину кртола. Ова студија је такође утврдила које су сорте биле најтолерантније на топлоту: Ерамоса, Цхиефтаин, АЦ Белмонт и Супериор.
Идентификација ових сорти била је важан први корак, али чак ни ови кромпири нису били нарочито добри на врућини, тако да је било јасно да је потребно више истраживања. Године 2020. др Ли је сарађивао са колегом из ААФЦ-а др. Беноит Бизимунгуом и научницима са Квинс универзитета на спровођењу истраживања које је касније награђено Америчким часописом за истраживање кромпира.
У њиховој публикацији "Утицај ране зрелости на отпорност на топлотни стрес код педесет сорти кромпираНаглашено је да су сорте кромпира познате по раном сазревању у пољу расле истом брзином као и оне касније када су биле изложене топлотном стресу у пластеницима, тј. топлота је заправо успорила њихов процес сазревања.
Студија др Лија и његових колега настојала је да идентификује специфичне гене кромпира који би могли да помогну да се објасни зашто је то случај и механизми који одређују да ли ће сорта кромпира сазрети рано или касно.
Топлотни стрес узрокује да кромпир реагује променом времена које му је потребно да сазре, а више температуре заправо успоравају његов раст.
Након ове награђиване студије, др Ли је покренуо и водио нови истраживачки пројекат како би научио још више и заронио дубље у геномске механизме одговора кромпира на топлотни стрес. 2020. године идентификовао је гене који регулишу клијање изазвано топлотом.
Кромпир који се узгаја у врелим, сушним летима често има дефект који се назива „пре жетвене саднице” или „топлотне саднице” које могу променити хемијски састав кртола и смањити укупан квалитет и тржишну способност кромпира.
У овој студији коришћено је 18 различитих сорти да би се открило да ли су услови топлотног стреса сами узрок проблематичних клица. Пројекат је потврдио да је топлота заиста кривац и да природна прерано доба или касност сорте о којој је реч нема никакве везе са тим да ли је ницала под стресом.
Да би дошли до овог закључка, истраживачи који су радили са др Лијем су проучавали транскриптомске одговоре кромпира под топлотним стресом. Истраживање транскриптома укључује испитивање гена, мрежа интеракција гена и карактеристика мРНК ћелије да би се видело како се понашају када су суочени са факторима околине или болестима, пружајући веома дубок и детаљан поглед на понашање и функцију ћелије.
Студија је открила да су гени повезани са мировањем смањени у кромпиру под топлотним стресом, баш као што су у кромпиру који је под утицајем топлоте после жетве после бербе, што указује да метаболизам биљних хормона игра кључну улогу у клијању. Ове информације ће се показати корисним када је у питању генетски побољшање отпорности сорти кромпира на клијање у условима високе температуре.
„Оно што смо открили помоћи ће фармерима и прерађивачима да донесу боље одлуке о томе како складиштити и прерађивати кромпир изложен топлоти“, каже Ксиу-Кинг Ли. „Ово је изазов са којим се суочавају произвођачи широм света и било је сјајно моћи да допринесемо нашем разумевању проблема и пружимо препоруке засноване на доказима. Студија је пружила важан увид у избор сорти кромпира за узгој, како најбоље планирати складиштење и употребу кромпира под утицајем топлоте, као и знање које ће помоћи у развоју сорти отпорних на топлоту у будућности.
Како климатске промене прете да донесу још топлије и нестабилније време, др Ли предлаже даљу евалуацију сорти током врућих летњих услова и даљи развој свеобухватних стратегија за смањење ризика од топлотног стреса.
Ово истраживање је непроцењив допринос смањењу ризика од производње кромпира у Канади и широм света.