Yetiştiricilerin, ısının yol açtığı potansiyel büyüme kesintilerine karşı daha toleranslı patates çeşitlerini bulmalarına yardımcı olmak, Kanada'nın yılda ortalama 4.5 milyon ton olan patates üretiminin sürdürülebilirliğini ve karlılığını sağlamak açısından kritik öneme sahiptir. Portal Patates.news.
Bu ihtiyacın farkına varan, New Brunswick'teki Fredericton Araştırma ve Geliştirme Merkezi'nde Kanada Tarım ve Tarımsal Gıda (AAFC) bilim insanı olan Dr. Xiu-Qing Li, uzun yıllardır patateslerdeki ısı stresi üzerinde çalışıyor. 2018 yılında, New Brunswick Üniversitesi'ndeki bilim adamlarından oluşan bir ekip ve bir dizi uluslararası işbirlikçi ile güçlerini birleştirerek 55 farklı patates çeşidinin ısı stresine verdiği tepkiyi incelemek için çalışmalarını bir sonraki aşamaya taşıdı; bu ilk büyük ölçekli çalışmaydı. onun türünden.
İncelenen çeşitlerin çoğunda, ısı stresi yaprakların boyutunu azalttı, ancak bitkilerin tepelerini ve yüksekliğini arttırırken yumru köklerin sayısını ve ağırlığını büyük ölçüde azalttı. Bu çalışma aynı zamanda hangi çeşitlerin ısıya en dayanıklı olduğunu da belirledi: Eramosa, Chieftain, AC Belmont ve Superior.
Bu çeşitlerin belirlenmesi önemli bir ilk adımdı, ancak bu patatesler bile sıcakta pek iyi sonuç vermedi, dolayısıyla daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğu açıktı. 2020 yılında Dr. Lee, AAFC meslektaşı Dr. Benoit Bizimungu ve Queen's Üniversitesi bilim adamlarıyla birlikte, daha sonra American Journal of Potato Research Ödülü'ne layık görülen bir araştırma yürüttü.
Yayınlarında"Elli patates çeşidinin ısı stresine dayanıklılığı üzerine erken olgunluğun etkisi"Tarlada erken olgunlaşmasıyla bilinen patates çeşitlerinin, seralarda ısı stresine maruz kaldıklarında daha sonraki patates çeşitleriyle aynı oranda büyüdüğü vurgulandı. ısı aslında olgunlaşma sürecini yavaşlattı.
Dr Lee ve meslektaşlarının yaptığı çalışma, durumun neden böyle olduğunu açıklamaya yardımcı olabilecek spesifik patates genlerini ve bir patates çeşidinin erken mi yoksa geç mi olgunlaşacağını belirleyen mekanizmaları belirlemeye çalıştı.
Isı stresi, patateslerin olgunlaşması için gereken süreyi değiştirerek reaksiyona girmesine neden olur ve daha yüksek sıcaklıklar aslında büyümelerini yavaşlatır.
Bu ödüllü araştırmanın ardından Dr. Lee, daha fazla bilgi edinmek ve patatesin ısı stresine verdiği tepkinin genomik mekanizmalarına daha derinlemesine dalmak için yeni bir araştırma projesi başlattı ve yönetti. 2020'de ısının neden olduğu çimlenmeyi düzenleyen genleri tanımladı.
Sıcak ve kurak yaz aylarında yetiştirilen patateslerde genellikle "hasat öncesi filizlenme" veya "ısı filizlenmesi" adı verilen bir kusur bulunur; bu kusur, yumruların kimyasal bileşimini değiştirebilir ve patatesin genel kalitesini ve pazarlanabilirliğini azaltabilir.
Bu çalışmada, sorunlu filizlerin nedeninin tek başına ısı stresi koşulları olup olmadığını öğrenmek için 18 farklı çeşit kullanıldı. Proje, asıl suçlunun ısı olduğunu ve söz konusu çeşidin doğal erken veya geç olgunluğunun, fidelerin stres altında gelişip gelişmemesiyle hiçbir ilgisi olmadığını doğruladı.
Bu sonuca ulaşmak için Dr. Li ile çalışan araştırmacılar, ısı stresine maruz kalan patateslerin transkriptomik tepkilerini inceledi. Transkriptomik çalışmalar, bir hücrenin çevresel faktörlerle veya hastalıklarla karşı karşıya kaldığında nasıl davrandığını görmek için genlerin, gen etkileşim ağlarının ve mRNA özelliklerinin incelenmesini içerir ve hücre davranışına ve işlevine çok derin ve ayrıntılı bir bakış sağlar.
Çalışma, uyku hali ile ilgili genlerin, hasattan sonra ısı stresine maruz kalan patateslerde olduğu gibi, ısı stresine maruz kalan patateslerde de aşağı regüle edildiğini buldu; bu, bitki hormonu metabolizmasının çimlenmede önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Bu bilgi, patates çeşitlerinin yüksek sıcaklık koşullarında filizlenmeye karşı direnç gösterecek şekilde genetik olarak iyileştirilmesi söz konusu olduğunda faydalı olacaktır.
Xiu-Qing Li, "Bulduğumuz şey, çiftçilerin ve işleyicilerin ısı stresine maruz kalan patatesleri nasıl saklayacakları ve işleyecekleri konusunda en iyi kararları vermelerine yardımcı olacak" diyor. "Bu, dünyanın dört bir yanındaki üreticilerin karşılaştığı bir zorluk ve sorunu anlamamıza katkıda bulunabilmek ve kanıta dayalı öneriler sunabilmek harikaydı." Çalışma, yetiştirilecek patates çeşitlerinin seçimi, ısı stresine maruz kalan patateslerin depolanması ve kullanımının en iyi şekilde nasıl planlanacağı ve gelecekte ısıya dayanıklı çeşitlerin geliştirilmesine yardımcı olacak bilgiler konusunda önemli bilgiler sağladı.
İklim değişikliği daha sıcak ve daha değişken hava koşullarını tehdit ederken Dr. Lee, sıcak yaz koşullarında çeşitlerin daha fazla değerlendirilmesini ve sıcaklık stresi riskini azaltmak için kapsamlı stratejilerin sürekli geliştirilmesini öneriyor.
Bu araştırma, Kanada'da ve dünya çapında patates üretimindeki riskin azaltılmasına paha biçilemez bir katkıdır.