Дапамога вытворцам у пошуку гатункаў бульбы, якія больш устойлівыя да патэнцыйнага парушэння росту, выкліканага анамальнай спёкай, мае вырашальнае значэнне для забеспячэння ўстойлівасці і прыбытковасці вытворчасці бульбы ў Канадзе, якая ў сярэднім складае 4.5 мільёна тон у год, паведамляе партал Potatoes.news.
Прызнаючы гэтую неабходнасць, д-р Сю-Цын Лі, навуковы супрацоўнік Міністэрства сельскай гаспадаркі і аграхарчавання Канады (AAFC) з Цэнтра даследаванняў і распрацовак Фрэдэрыктана ў Нью-Брансуіцы, на працягу многіх гадоў вывучае цеплавы стрэс у бульбы. У 2018 годзе ён выйшаў на новы ўзровень працы, аб'яднаўшы намаганні з камандай навукоўцаў Універсітэта Нью-Брансуіка і шэрагам міжнародных супрацоўнікаў, каб вывучыць рэакцыю 55 розных гатункаў бульбы на цеплавы стрэс, што стала першым буйнамаштабным даследаваннем такога кшталту.
У большасці вывучаных гатункаў цеплавы стрэс памяншаў памер лісця, але павялічваў бацвінне і вышыню раслін, пры гэтым моцна зніжаючы колькасць і масу клубняў. Гэта даследаванне таксама вызначыла, якія гатункі былі найбольш устойлівымі да спякоты: Eramosa, Chieftain, AC Belmont і Superior.
Ідэнтыфікацыя гэтых гатункаў была важным першым крокам, але нават гэта бульба не асабліва добра сябе адчуваў у спякоту, таму было ясна, што неабходны дадатковыя даследаванні. У 2020 годзе доктар Лі сумесна з калегам з AAFC доктарам Бенуа Бізімунгу і навукоўцамі Каралеўскага універсітэта правялі навуковую працу, вынікі якой пасля былі адзначаны прэміяй Амерыканскага часопіса даследаванняў бульбы.
У іх публікацыі «Уплыў хуткаспеласці на ўстойлівасць да цеплавога стрэсу пяцідзесяці гатункаў бульбы.» падкрэслівалася, што гатункі бульбы, вядомыя сваім раннім паспяваннем у полі, раслі з той жа хуткасцю, што і пазнейшыя, калі яны падвяргаліся цеплавому стрэсу ў цяпліцах, г.зн. спякота фактычна запавольвала працэс іх паспявання.
Даследаванне, праведзенае доктарам Лі і яго калегамі, імкнулася вызначыць канкрэтныя гены бульбы, якія маглі б дапамагчы растлумачыць, чаму гэта так, і механізмы, якія вызначаюць, ці будзе сорт бульбы спець рана ці позна.
Цеплавы стрэс прымушае бульбу рэагаваць, змяняючы час, неабходнае для яго паспявання, а больш высокая тэмпература фактычна запавольвае яго рост.
Услед за гэтым адзначаным узнагародамі даследаваннем д-р Лі запусціў і ўзначаліў новы даследчы праект, каб пазнаць яшчэ больш і глыбей пагрузіцца ў геномныя механізмы рэакцыі бульбы на цеплавы стрэс. У 2020 годзе ён вызначыў гены, якія рэгулююць прарастанне, выкліканае спякотай.
Бульба, вырашчаная ў спякотнае і засушлівае лета, часта мае дэфект, званы «перадуборачнымі праросткамі» або «цеплавымі праросткамі», які можа змяняць хімічны склад клубняў і зніжаць агульную якасць і таварнасць бульбы.
У гэтым даследаванні было выкарыстана 18 розных гатункаў, каб высветліць, ці з'яўляюцца прычынай праблемных парасткаў толькі ўмовы цеплавога стрэсу. Праект пацвердзіў, што вінаватым сапраўды была толькі спякота, і што натуральная скараспеласць або запозненасць разгляданага гатунку не мела ніякага дачынення да таго, ці развіваліся ў яго ўсходы ва ўмовах стрэсу.
Каб прыйсці да такой высновы, даследнікі, якія працуюць з доктарам Лі, вывучылі транскрыптомныя рэакцыі бульбы, які падвергся цеплавому стрэсу. Транскрыптомныя даследаванні ўключаюць у сябе вывучэнне генаў, сетак узаемадзеяння генаў і асаблівасцяў мРНК клеткі, каб убачыць, як яны паводзяць сябе пры сутыкненні з фактарамі навакольнага асяроддзя або хваробамі, забяспечваючы вельмі глыбокі і падрабязны погляд на паводзіны і функцыі клетак.
Даследаванне паказала, што гены, злучаныя са станам супакою, змяншаюць актыўнасць у бульбы, які падвяргаецца цеплавому стрэсу, сапраўды гэтак жа, як і ў бульбы, у якога пасля збору ўраджая з'яўляюцца цеплавыя парасткі, што паказвае на тое, што метабалізм раслінных гармонаў гуляе ключавую ролю. у прарастанні. Гэтая інфармацыя апынецца карыснай, калі гаворка ідзе аб генетычным паляпшэнні гатункаў бульбы для забеспячэння ўстойлівасці да прарастання ва ўмовах высокай тэмпературы.
«Тое, што мы выявілі, дапаможа фермерам і перапрацоўшчыкам прымаць аптымальныя рашэнні аб тым, як захоўваць і перапрацоўваць бульбу, які падвергся цеплавому стрэсу, – кажа Сю-Цын Лі. - Гэта выклік, з якім сутыкаюцца вытворцы па ўсім свеце, і было вельмі прыемна мець магчымасць унесці свой уклад у наша разуменне праблемы і даць рэкамендацыі, заснаваныя на фактычных дадзеных ». Даследаванне дало важныя звесткі аб выбары сартоў бульбы для вырошчвання, аб тым, як найлепшым чынам спланаваць захоўванне і выкарыстанне бульбы, схільнай цеплавому стрэсу, а таксама веды, якія дапамогуць у вывядзенні ўстойлівых да спякоты сартоў у будучыні.
Паколькі змена клімату пагражае яшчэ больш гарачым і няўстойлівым надвор'ем, д-р Лі прапануе правесці дадатковую адзнаку гатункаў ва ўмовах гарачага лета і працягнуць распрацоўку комплексных стратэгій па зніжэнні рызыкі цеплавога стрэсу.
Гэта даследаванне з'яўляецца неацэнным укладам у справу зніжэння рызыкі вытворчасці бульбы ў Канадзе і ва ўсім свеце.