Pomoc pěstitelům najít odrůdy brambor, které jsou odolnější vůči potenciálnímu narušení vlnou veder, je zásadní pro udržitelnost a ziskovost kanadské produkce brambor o objemu 4.5 milionu tun ročně. Portál Potatoes.news.
Dr. Xu-Qing Li, výzkumný pracovník pro zemědělství a zemědělství Kanady (AAFC) z Fredericton Research and Development Center v New Brunswicku, si tuto potřebu uvědomuje a již léta studuje tepelný stres u brambor. V roce 2018 posunul svou práci na další úroveň tím, že spojil síly s týmem vědců z University of New Brunswick a řadou mezinárodních spolupracovníků, aby studovali reakci 55 různých odrůd brambor na tepelný stres, což je první rozsáhlá studie. svého druhu.
U většiny studovaných odrůd tepelný stres zmenšil velikost listů, ale zvýšil vrcholy a výšku rostlin, přičemž se výrazně snížil počet a hmotnost hlíz. Tato studie také určila, které odrůdy byly nejodolnější vůči teplu: Eramosa, Chieftain, AC Belmont a Superior.
Identifikace těchto odrůd byla důležitým prvním krokem, ale ani těmto bramborám se v horku příliš nedařilo, takže bylo jasné, že je potřeba provést další výzkum. V roce 2020 Dr. Lee spolupracoval s kolegou z AAFC Dr. Benoîtem Bizimungu a vědci z Queen's University na provedení výzkumu, který byl později oceněn American Journal of Potato Research.
V jejich publikaci"Vliv rané zralosti na odolnost vůči tepelnému stresu u padesáti odrůd bramborBylo zdůrazněno, že odrůdy brambor známé svým raným dozráváním na poli rostly stejným tempem jako ty pozdější, když byly vystaveny tepelnému stresu ve sklenících, tzn. teplo ve skutečnosti zpomalilo proces jejich zrání.
Studie Dr. Lee a kolegů se snažila identifikovat specifické geny brambor, které by mohly pomoci vysvětlit, proč tomu tak je, a mechanismy, které určují, zda odrůda brambor dozraje brzy nebo pozdě.
Tepelný stres způsobuje, že brambory reagují změnou doby, za kterou dozrávají, a vyšší teploty ve skutečnosti zpomalují jejich růst.
Po této oceněné studii Dr. Lee zahájil a vedl nový výzkumný projekt, jehož cílem bylo dozvědět se ještě více a ponořit se hlouběji do genomických mechanismů reakce brambor na tepelný stres. V roce 2020 identifikoval geny, které regulují klíčení vyvolané teplem.
Brambory pěstované v horkém a suchém létě mají často vadu zvanou „předsklizňová sadba“ nebo „teplá sadba“, která může změnit chemické složení hlíz a snížit celkovou kvalitu a prodejnost brambor.
V této studii bylo použito 18 různých kultivarů, aby se zjistilo, zda jsou příčinou problematických klíčků samotné podmínky tepelného stresu. Projekt potvrdil, že na vině bylo skutečně teplo a že přirozená předčasná vyspělost nebo pozdní stáří dotyčné odrůdy nemá nic společného s tím, zda klíčila ve stresu.
K dosažení tohoto závěru výzkumníci spolupracující s Dr. Li studovali transkriptomové reakce tepelně stresovaných brambor. Výzkum transkriptomů zahrnuje zkoumání genů, genových interakčních sítí a vlastností mRNA buňky, aby se zjistilo, jak se chovají, když jsou konfrontovány s faktory prostředí nebo nemocemi, což poskytuje velmi hluboký a podrobný pohled na chování a funkci buněk.
Studie zjistila, že geny spojené s dormancí jsou u tepelně stresovaných brambor downregulovány, stejně jako u brambor po sklizni po sklizni tepelně stresovaných brambor, což ukazuje, že metabolismus rostlinných hormonů hraje klíčovou roli při klíčení. Tyto informace se ukáží jako užitečné, pokud jde o genetické zlepšování odrůd brambor pro odolnost vůči klíčení za podmínek vysoké teploty.
„To, co jsme zjistili, pomůže zemědělcům a zpracovatelům lépe se rozhodovat o tom, jak skladovat a zpracovávat tepelně namáhané brambory,“ říká Xiu-Qing Li. "Toto je výzva, které čelí výrobci po celém světě, a bylo skvělé, že jsme mohli přispět k našemu pochopení problému a poskytnout doporučení založená na důkazech." Studie poskytla důležité poznatky o výběru odrůd brambor k pěstování, o tom, jak nejlépe naplánovat skladování a použití tepelně namáhaných brambor, a znalosti, které pomohou vyvinout odrůdy odolné vůči teplu v budoucnu.
Vzhledem k tomu, že hrozí, že změna klimatu přinese ještě teplejší a nevyzpytatelnější počasí, Dr. Lee navrhuje další hodnocení odrůd během horkých letních podmínek a další rozvoj komplexních strategií ke snížení rizika tepelného stresu.
Tento výzkum je neocenitelným příspěvkem ke snížení rizika produkce brambor v Kanadě a na celém světě.