Om produsente te help om aartappelvariëteite te vind wat meer verdraagsaam is teen potensiële hitte-geïnduseerde groeiontwrigting is van kritieke belang om die volhoubaarheid en winsgewendheid van Kanada se aartappelproduksie, wat gemiddeld 4.5 miljoen ton per jaar is, te verseker, berig Portaal Aartappels.nuus.
Dr. Xiu-Qing Li, 'n Landbou- en Agri-Food Canada (AAFC) wetenskaplike by die Fredericton Navorsing- en Ontwikkelingsentrum in New Brunswick, het hierdie behoefte erken, en bestudeer al jare lank hittestres in aartappels. In 2018 het hy sy werk na die volgende vlak geneem deur kragte saam te snoer met 'n span wetenskaplikes aan die Universiteit van New Brunswick en 'n aantal internasionale medewerkers om die reaksie van 55 verskillende aartappelvariëteite op hittestres te bestudeer, die eerste grootskaalse studie van sy soort.
In die meeste van die bestudeerde variëteite het hittestres die grootte van blare verminder, maar die toppe en hoogte van plante verhoog, terwyl die aantal en gewig van knolle aansienlik verminder is. Hierdie studie het ook bepaal watter variëteite die meeste hitte verdraagsaam was: Eramosa, Chieftain, AC Belmont en Superior.
Die identifisering van hierdie variëteite was 'n belangrike eerste stap, maar selfs hierdie aartappels het nie besonder goed gevaar in die hitte nie, so dit was duidelik dat meer navorsing nodig was. In 2020 het Dr. Lee, saam met AAFC-kollega Dr. Benoit Bizimungu en Queen's University-wetenskaplikes, navorsing gedoen wat daarna met 'n American Journal of Potato Research Award erken is.
In hul publikasie "Die invloed van vroeë volwassenheid op weerstand teen hittestremming van vyftig aartappelvariëteite" dit is beklemtoon dat aartappelvariëteite wat bekend is vir hul vroeë rypwording in die veld, teen dieselfde tempo gegroei het as latere wanneer hulle aan hittestremming in kweekhuise onderwerp is, d.w.s. die hitte het eintlik hul rypwordingsproses vertraag.
Die studie deur dr Lee en sy kollegas het gepoog om spesifieke aartappelgene te identifiseer wat kan help verduidelik hoekom dit die geval is, en die meganismes wat bepaal of 'n aartappelvariëteit vroeg of laat ryp sal word.
Hittestres veroorsaak dat aartappels reageer deur die tyd wat dit neem vir hulle om ryp te word te verander, en hoër temperature vertraag eintlik hul groei.
Na aanleiding van hierdie bekroonde navorsing, het dr. Lee 'n nuwe navorsingsprojek van stapel gestuur en gelei om nog meer te leer en dieper te duik in die genomiese meganismes van aartappelreaksie op hittestres. In 2020 het hy gene geïdentifiseer wat hitte-geïnduseerde ontkieming reguleer.
Aartappels wat tydens warm, droë somers gekweek word, het dikwels 'n gebrek wat "voor-oesspruit" of "hittespruit" genoem word, wat die chemiese samestelling van die knolle kan verander en die algehele kwaliteit en bemarkbaarheid van die aartappel kan verminder.
Hierdie studie het 18 verskillende kultivars gebruik om uit te vind of hittestrestoestande alleen die oorsaak van probleemspruite was. Die projek het bevestig dat hitte wel die skuldige was, en dat die natuurlike vroeë of laat volwassenheid van die betrokke variëteit niks te doen gehad het met of dit saailinge onder stremming ontwikkel het nie.
Om tot hierdie gevolgtrekking te kom, het navorsers wat saam met dr. Li werk, die transkriptomiese reaksies van aartappels wat aan hittestres blootgestel is, bestudeer. Transkriptomiese studies behels die bestudering van gene, geeninteraksienetwerke en mRNA-kenmerke van 'n sel om te sien hoe dit optree wanneer dit met omgewingsfaktore of siektes gekonfronteer word, wat 'n baie diep en gedetailleerde blik op selgedrag en -funksie bied.
Die studie het bevind dat dormansieverwante gene in hitte-beklemde aartappels afgereguleer is, net soos dit in hitte-beklemde aartappels na oes was, wat aandui dat planthormoonmetabolisme 'n sleutelrol in ontkieming speel. Hierdie inligting sal nuttig wees wanneer dit kom by die genetiese verbetering van aartappelvariëteite om spruiting onder hoë temperatuurtoestande te weerstaan.
"Wat ons gevind het, sal boere en verwerkers help om die beste besluite te neem oor hoe om aartappels met hitte gestres te stoor en te verwerk," sê Xiu-Qing Li. "Dit is 'n uitdaging wat vervaardigers regoor die wêreld in die gesig staar, en dit was wonderlik om by te dra tot ons begrip van die probleem en bewysgebaseerde aanbevelings te verskaf." Die studie het belangrike insigte verskaf oor die seleksie van aartappelvariëteite om te verbou, hoe om die berging en gebruik van aartappels wat deur hitte gestres kan word die beste te beplan, en kennis wat sal help om hittebestande variëteite in die toekoms te ontwikkel.
Aangesien klimaatsverandering selfs warmer en meer wisselvallige weer bedreig, stel Dr. Lee verdere evaluering van variëteite in warm somertoestande en voortgesette ontwikkeling van omvattende strategieë voor om die risiko van hittestres te verminder.
Hierdie navorsing is 'n onskatbare bydrae tot die vermindering van risiko in aartappelproduksie in Kanada en regoor die wêreld.