Að hjálpa ræktendum að finna kartöfluafbrigði sem eru þolinmóðari fyrir hugsanlegri hitabylgjuröskun er mikilvægt fyrir sjálfbærni og arðsemi 4.5 milljóna tonna kartöfluframleiðslu Kanada á ári. Portal Potatoes.news.
Dr. Xu-Qing Li, landbúnaðar- og landbúnaðarmatur Kanada (AAFC) rannsóknaraðili við Fredericton rannsóknar- og þróunarmiðstöðina í New Brunswick, viðurkenndi þessa þörf, hefur rannsakað hitaálag í kartöflum í mörg ár. Árið 2018 tók hann starf sitt upp á næsta stig með því að ganga í lið með hópi vísindamanna frá háskólanum í New Brunswick og fjölda alþjóðlegra samstarfsaðila til að rannsaka viðbrögð 55 mismunandi kartöfluafbrigða við hitaálagi, fyrsta stóra rannsóknin. sinnar tegundar.
Í flestum afbrigðum sem rannsökuð voru minnkaði hitaálagið stærð laufanna, en jók toppa og hæð plantnanna, en fækkaði til muna fjölda og þyngd hnýði. Þessi rannsókn leiddi einnig í ljós hvaða afbrigði þola mest hita: Eramosa, Chieftain, AC Belmont og Superior.
Að bera kennsl á þessar tegundir var mikilvægt fyrsta skref, en jafnvel þessar kartöflur gerðu sig ekki sérstaklega vel í hitanum, svo það var ljóst að frekari rannsókna var þörf. Árið 2020 var Dr. Lee í samstarfi við AAFC samstarfsmann Dr. Benoît Bizimungu og vísindamenn við Queen's University til að framkvæma rannsóknir sem síðar hlaut American Journal of Potato Research.
Í útgáfu þeirra "Áhrif snemmþroska á viðnám gegn hitaálagi í fimmtíu afbrigðum af kartöflumLögð var áhersla á að kartöflutegundir sem þekktar eru fyrir snemmþroska á túni uxu á sama hraða og síðari tíma þegar þær urðu fyrir hitaálagi í gróðurhúsum, þ.e. hitinn hægði í raun á þroskaferli þeirra.
Í rannsókn Dr. Lee og félaga var leitast við að bera kennsl á ákveðin kartöflugen sem gætu hjálpað til við að útskýra hvers vegna þetta er raunin og aðferðir sem ákvarða hvort kartöfluafbrigði þroskast snemma eða seint.
Hitaálag veldur því að kartöflurnar bregðast við með því að breyta þeim tíma sem það tekur fyrir hana að þroskast og hærra hitastig hægir í raun á vexti hennar.
Í framhaldi af þessari margverðlaunuðu rannsókn hóf Dr. Lee og leiddi nýtt rannsóknarverkefni til að læra enn meira og kafa dýpra í erfðafræðilega aðferðir viðbragða kartöflunnar við hitaálagi. Árið 2020 greindi hann genin sem stjórna spírun af völdum hita.
Kartöflur sem ræktaðar eru á heitum, þurrum sumrum hafa oft galla sem kallast „fyrir uppskeru plöntur“ eða „hitaplöntur“ sem geta breytt efnasamsetningu hnýði og dregið úr heildargæðum og söluhæfni kartöflunnar.
Í þessari rannsókn voru 18 mismunandi ræktunarafbrigði notuð til að komast að því hvort hitaálagsaðstæður einar og sér séu orsök erfiðra spíra. Verkefnið staðfesti að hitinn væri sannarlega sökudólgurinn og að náttúruleg bráðleiki eða seinagangur viðkomandi yrkis hefði ekkert með það að gera hvort það spíraði undir álagi.
Til að komast að þessari niðurstöðu rannsökuðu rannsakendurnir sem unnu með Dr. Li útskriftarsvörun hita-stressaðar kartöflur. Umritunarrannsóknir fela í sér að kanna gena, samskiptanet gena og mRNA eiginleika frumna til að sjá hvernig þær hegða sér þegar þær standa frammi fyrir umhverfisþáttum eða sjúkdómum, sem gefur mjög djúpa og nákvæma skoðun á hegðun og starfsemi frumna.
Rannsóknin leiddi í ljós að genum sem tengjast dvala eru niðurstýrðar í hitastressuðum kartöflum, rétt eins og þau eru í eftir uppskeru eftir uppskeru eftir uppskeru eftir uppskeru hitaálagðar kartöflur, sem gefur til kynna að efnaskipti plantnahormóna gegni lykilhlutverki í spírun. Þessar upplýsingar munu reynast gagnlegar þegar kemur að því að bæta erfðafræðilega kartöfluafbrigði fyrir spírunarþol við háan hita.
„Það sem við komumst að mun hjálpa bændum og vinnsluaðilum að taka betri ákvarðanir um hvernig eigi að geyma og vinna hitaálagðar kartöflur,“ segir Xiu-Qing Li. „Þetta er áskorun sem framleiðendur um allan heim standa frammi fyrir og það var frábært að geta stuðlað að skilningi okkar á málinu og gefið gagnreyndar ráðleggingar. Rannsóknin gaf mikilvæga innsýn í val á kartöflutegundum til að rækta, hvernig best er að skipuleggja geymslu og notkun á hitastressuðum kartöflum og þekkingu til að hjálpa til við að þróa hitaþolin yrki í framtíðinni.
Þar sem loftslagsbreytingar hóta að leiða til enn heitara og óstöðugra veðurs, leggur Dr. Lee til frekari úttekt á afbrigðum við heitar sumaraðstæður og frekari þróun á alhliða aðferðum til að draga úr hættu á hitaálagi.
Þessar rannsóknir eru ómetanlegt framlag til að draga úr hættu á kartöfluframleiðslu í Kanada og um allan heim.