Помагањето на одгледувачите да најдат сорти компири кои се потолерантни на потенцијалното нарушување на растот предизвикано од топлина е од клучно значење за да се обезбеди одржливост и профитабилност на производството на компири во Канада, кое во просек изнесува 4.5 милиони тони годишно. Порталот Potatoes.news.
Препознавајќи ја оваа потреба, д-р Ксиу-Кинг Ли, научник за земјоделство и земјоделска храна од Канада (AAFC) во Центарот за истражување и развој Фредериктон во Њу Бранзвик, долги години го проучува топлинскиот стрес кај компирите. Во 2018 година, тој ја подигна својата работа на следното ниво со здружување на силите со тим од научници од Универзитетот во Њу Бранзвик и голем број меѓународни соработници за да го проучат одговорот на 55 различни сорти компири на топлотниот стрес, првата студија од големи размери. од ваков вид.
Во повеќето од испитуваните сорти, топлинскиот стрес ја намалил големината на листовите, но ги зголемил врвовите и висината на растенијата, додека значително го намалил бројот и тежината на клубени. Оваа студија, исто така, утврди кои сорти се најтолерантни на топлина: Eramosa, Chieftain, AC Belmont и Superior.
Идентификувањето на овие сорти беше важен прв чекор, но дури и овие компири не беа особено добро на топлина, па беше јасно дека се потребни повеќе истражувања. Во 2020 година, д-р Ли, заедно со колегата од ААФЦ, д-р Беноа Бизимунгу и научниците од Универзитетот Квинс, спроведоа истражување кое подоцна беше признаено со наградата за истражување на американскиот весник за компири.
Во нивната публикација "Влијанието на раната зрелост врз отпорноста на топлински стрес на педесет сорти компири„ Беше нагласено дека сортите компири познати по нивното рано зреење на теренот растеа со иста брзина како и подоцнежните кога беа изложени на топлински стрес во оранжериите, т.е. топлината всушност го забави процесот на нивното зреење.
Студијата на д-р Ли и неговите колеги се обиде да идентификува специфични гени на компирот кои би можеле да помогнат да се објасни зошто е тоа така, и механизмите кои одредуваат дали сортата компир ќе созрее рано или доцна.
Топлинскиот стрес предизвикува компирите да реагираат со менување на времето потребно за нивно зреење, а повисоките температури всушност го забавуваат нивниот раст.
По ова наградувано истражување, д-р Ли започна и водеше нов истражувачки проект за да научи уште повеќе и да се нурне подлабоко во геномските механизми на одговорот на топлинскиот стрес од компирот. Во 2020 година, тој идентификуваше гени кои го регулираат ртењето предизвикано од топлина.
Компирите што се одгледуваат за време на жешки, суви лета често имаат дефект наречен „никнување пред бербата“ или „топлинско никнување“, што може да го промени хемискиот состав на клубени и да го намали севкупниот квалитет и пазарната продажба на компирот.
Оваа студија користела 18 различни сорти за да открие дали само условите на топлински стрес се причина за проблематичните никулци. Проектот потврди дека топлината е навистина виновникот и дека природната рана или доцна зрелост на предметната сорта нема никаква врска со тоа дали таа развива садници под стрес.
За да се дојде до овој заклучок, истражувачите кои работеле со д-р Ли ги проучувале транскриптомските одговори на компирите изложени на топлински стрес. Транскриптомските студии вклучуваат проучување на гени, мрежи за генска интеракција и карактеристики на mRNA на клетката за да се види како таа се однесува кога се соочува со фактори на животната средина или болест, обезбедувајќи многу длабок и детален поглед на однесувањето и функцијата на клетките.
Студијата покажа дека гените поврзани со мирување се намалени кај компирите кои се под топлотен стрес, исто како и кај компирот под топлотен стрес по бербата, што покажува дека метаболизмот на растителните хормони игра клучна улога во ртење. Оваа информација ќе биде корисна кога станува збор за генетско подобрување на сортите на компири за да се спротивстават на никнувањето во услови на висока температура.
„Она што го најдовме ќе им помогне на фармерите и преработувачите да ги донесат најдобрите одлуки за тоа како да ги складираат и обработуваат компирите кои се под топлотен стрес“, вели Ксиу-Кинг Ли. „Ова е предизвик со кој се соочуваат производителите ширум светот и беше одлично што можевме да придонесеме за нашето разбирање на проблемот и да обезбедиме препораки засновани на докази“. Студијата даде важен увид во изборот на сорти компири за одгледување, како најдобро да се планира складирањето и употребата на компири под топлотен стрес и знаење што ќе помогне да се развијат сорти толерантни на топлина во иднина.
Бидејќи климатските промени се закануваат уште потопло и понепредвидливо време, д-р Ли предлага понатамошна евалуација на сортите во топли летни услови и континуиран развој на сеопфатни стратегии за намалување на ризикот од топлотен стрес.
Ова истражување е непроценлив придонес за намалување на ризикот во производството на компир во Канада и ширум светот.