V klasični otroški igri nihče noče biti tisti, ki ostane v rokah »vroč krompir«. To velja tudi za kmete, saj naraščajoče globalne temperature prinašajo izrazu nov pomen. Proizvajalci vedo, da je vedno bolj nujno, da pridelajo krompir, ki lahko prenese vročinski stres.
Krompir, ki izvira iz Andov v Južni Ameriki, je danes glavna hrana na mizah po vsem svetu – in to z dobrim razlogom. En krompir z lupino je po vsebnosti železa enak skodelici špinače in ima toliko kalija kot povprečna banana.
Medtem ko so bile nizke temperature v andskem višavju idealne za nastanek krompirja, krompirjevi pridelki čutijo vročino v Kanadi, kjer so zadnja poletja zabeležili rekordne temperature.
Prizadevanje za iskanje sort, odpornih na vročino
Pomoč proizvajalcem pri iskanju sort krompirja, ki so bolj odporne na morebitne motnje v rasti, ki jih povzroča ekstremna vročina, je ključnega pomena za zagotavljanje trajnosti in donosnosti proizvodnje krompirja v Kanadi, ki v povprečju znaša 4.5 milijona ton na leto.
Dr. Xiu-Qing Li, raziskovalec kanadskega oddelka za kmetijstvo in agroživilstvo (AAFC) s Frederictonovim raziskovalnim in razvojnim centrom v New Brunswicku, se zaveda te potrebe, že leta preučuje toplotni stres pri krompirju, kar je privedlo do številnih preboje v zadnjih letih. Leta 2018 se je povezal z Univerzo v New Brunswicku in mednarodnimi sodelavci, da bi preučil odziv na toplotni stres pri 55 različnih sortah krompirja, kar je bila prva obsežna študija te vrste.
Pri večini raziskanih sort je toplotni stres zmanjšal velikost listov, vendar povečal zelenost listov in višino rastline, hkrati pa močno zmanjšal nastanek in maso krompirja. Ta študija je tudi ugotovila, katere sorte so najbolj odporne na vročino: Eramosa, Chieftain, AC Belmont in Superior.
Nagrajena raziskovalna študija
Identifikacija teh sort je bila pomemben prvi korak, vendar se tudi ta krompir ni dobro obnesel v vročini, zato je bilo jasno, da so potrebne dodatne raziskave. Leta 2020 je dr. Li sodeloval s kolegom iz AAFC, dr. Benoitom Bizimungujem, skupaj z raziskovalci z univerze Queen's pri študiji, ki je bila kasneje priznana z nagrado za izjemen prispevek American Journal of Potato Research.
Njihova objava, “Učinki zgodnjega obdobja na toleranco na toplotni stres pri petdesetih sortah krompirja,« je ugotovil, da so sorte krompirja, znane po tem, da so zgodaj dozorele na polju, rasle podobno hitro kot pozneje dozorele sorte, ko so bile te izpostavljene toplotnemu stresu v rastlinjakih, vendar je vročina dejansko upočasnila njihov proces zorenja.
Raziskava, ki so jo izvedli dr. Li in njegovi kolegi, je skušala natančno določiti specifične gene krompirja, ki bi lahko pomagali razložiti, zakaj je tako, in mehanizme, ki določajo, ali bo sorta krompirja zgodaj ali pozno dozorela.
»Vročinski stres povzroči, da se krompir odzove tako, da spremeni čas, ki ga potrebuje za zorenje – več toplote dejansko upočasni njihovo rast,« pravi dr. Xiu-Qing Li. »To predstavlja izziv za kmete pri izbiri sort, ki jih bodo gojili, pri določanju, kdaj lahko obirajo, in pri vedenju, kdaj lahko pričakujejo, da bodo proizvodi pripravljeni za trg. Več gotovosti glede stopnje zorenja bi jim lahko pomagalo izbrati najboljšo sorto za proizvodnjo.
Poglobljeni potop v mehanizme odziva krompirja na toplotni stres
Po tej nagrajeni študiji je dr. Li začel in vodil nov raziskovalni projekt, da bi izvedel še več, pri čemer se je globlje poglobil v genomske mehanizme odzivov krompirja na vročinski stres. Leta 2020 je identificiral gene, ki uravnavajo kaljenje zaradi toplote.
Krompir, pridelan v vročih in suhih poletjih, pogosto kaže napako, imenovano "kalčki pred spravilom" ali "kalčki zaradi vročine", ki lahko odvzamejo hranila, spremenijo kemično sestavo ter zmanjšajo splošno kakovost in tržno sposobnost krompirja.
V tej študiji je bilo uporabljenih 18 različnih sort, da bi raziskali, ali so samo pogoji toplotnega stresa odgovorni za težavne kalčke. Ta projekt je potrdil, da je dejansko krivec le vročina in da naravna zgodnost ali pozna sorta ni vplivala na to, ali je pod stresom razvila kalčke ali ne.
Da bi prišli do tega zaključka, so se raziskovalci, ki delajo z dr. Lijem, poglobili v transkriptomske odzive krompirja, obremenjenega s toploto. Transkriptomske študije vključujejo pregledovanje genov, mrež interakcij genov in značilnosti mRNA celice, da bi ugotovili, kako se obnašajo, ko so soočene z okoljskimi dejavniki ali boleznimi, kar zagotavlja zelo poglobljen in podroben vpogled v vedenje in delovanje celice.
Njihova študija je pokazala, da so geni, povezani z mirovanjem, zmanjšali aktivnost pri toplotno obremenjenem krompirju, prav tako kot pri krompirju, ki je po spravilu razvil toplotne kalčke, kar kaže, da ima presnova rastlinskih hormonov ključno vlogo pri toplotnem kalitvi. Te informacije se bodo izkazale za koristne, ko gre za gensko izboljšanje sort krompirja za toleranco na kaljenje pri vročini.
Pomoč kmetom in predelovalcem pri obvladovanju toplotno obremenjenega krompirja
»Kar smo ugotovili, bo kmetom in predelovalcem lahko pomagalo pri sprejemanju najboljših odločitev o tem, kako shraniti in predelati krompir, ki je izpostavljen vročini,« pravi Xiu-Qing Li. "To je izziv, s katerim se soočajo proizvajalci po vsem svetu, in bilo je zelo razveseljivo, da smo lahko prispevali svoje razumevanje problematike in lahko dali priporočila, ki temeljijo na dokazih."
Študija je pridobila pomemben vpogled v izbiro sort krompirja za kmetovanje, kako najbolje načrtovati skladiščenje in izrabo toplotno obremenjenega krompirja ter znanja, ki bodo v prihodnosti pomagala pri žlahtnjenju toplotno tolerantnih sort.
Ker podnebne spremembe grozijo, da bodo prinesle še bolj vroče, bolj nestalno vreme, dr. Li predlaga izvedbo več karakterizacije sort v vročih poletnih razmerah in nadaljevanje razvoja celostnih strategij za zmanjševanje tveganja toplotnega stresa.
Ta vrsta raziskav je neprecenljiv del zmanjševanja tveganja za pridelavo krompirja v Kanadi in po svetu.
Vir: https://www.potatonewstoday.com