Padėti augintojams rasti bulvių veisles, kurios būtų atsparesnės galimiems karščio bangų trikdžiams, yra labai svarbios Kanados 4.5 mln. tonų per metus bulvių gamybos tvarumui ir pelningumui. Portalas Bulvės.naujienos.
Suprasdamas šį poreikį, daktaras Xu-Qing Li, Kanados žemės ūkio ir žemės ūkio maisto produktų (AAFC) mokslinis bendradarbis iš Frederiktono tyrimų ir plėtros centro Naujajame Bransvike, daugelį metų tiria karščio stresą bulvėse. 2018 m. jis pakėlė savo darbą į kitą lygį, sujungdamas jėgas su mokslininkų komanda iš Naujojo Bransviko universiteto ir daugybe tarptautinių bendradarbių, kad ištirtų 55 skirtingų bulvių veislių reakciją į karščio stresą. Tai buvo pirmasis didelio masto tyrimas. savo rūšies.
Daugumoje tirtų veislių karščio stresas sumažino lapų dydį, tačiau padidino augalų viršūnes ir aukštį, tuo pačiu labai sumažindamas gumbų skaičių ir svorį. Šis tyrimas taip pat nustatė, kurios veislės buvo atspariausios karščiui: Eramosa, Chieftain, AC Belmont ir Superior.
Šių veislių nustatymas buvo svarbus pirmasis žingsnis, tačiau net ir šioms bulvėms per karštį sekėsi ne itin gerai, todėl buvo aišku, kad reikia atlikti daugiau tyrimų. 2020 m. dr. Lee bendradarbiavo su AAFC kolega dr. Benoît Bizimungu ir Karalienės universiteto mokslininkais, kad atliktų tyrimus, kurie vėliau buvo apdovanoti „American Journal of Potato Research“.
Jų leidinyje "Ankstyvos brandos įtaka penkiasdešimties veislių bulvių atsparumui karščiuiAkcentuota, kad bulvių veislės, žinomos dėl ankstyvo nokimo lauke, augo tokiu pat greičiu kaip ir vėlesnės, kai jas patyrė šilumos stresas šiltnamiuose, t.y. karštis iš tikrųjų sulėtino jų brendimo procesą.
Daktaro Lee ir kolegų atliktas tyrimas siekė nustatyti specifinius bulvių genus, kurie galėtų padėti paaiškinti, kodėl taip yra, ir mechanizmus, lemiančius, ar bulvių veislė subręs anksti, ar vėlai.
Šilumos stresas priverčia bulves reaguoti keisdama laiką, per kurį jos sunoksta, o aukštesnė temperatūra iš tikrųjų sulėtina jos augimą.
Po šio apdovanojimus pelniusio tyrimo daktaras Lee pradėjo naują tyrimo projektą ir jam vadovavo siekdamas sužinoti dar daugiau ir pasinerti į bulvių reakcijos į karščio stresą genominius mechanizmus. 2020 metais jis nustatė genus, reguliuojančius karščio sukeltą daigumą.
Karštomis, sausomis vasaromis auginamos bulvės dažnai turi defektą, vadinamą „sėjinukais prieš derliaus nuėmimą“ arba „šilumos sodinukais“, kurie gali pakeisti gumbų cheminę sudėtį ir sumažinti bendrą bulvių kokybę bei tinkamumą parduoti.
Šiame tyrime buvo panaudota 18 skirtingų veislių, siekiant išsiaiškinti, ar vien karščio streso sąlygos yra probleminių daigų priežastis. Projektas patvirtino, kad iš tikrųjų kaltininkas buvo karštis ir kad nagrinėjamos veislės natūralus ankstyvumas ar vėlavimas neturi nieko bendro su tuo, ar ji išdygo veikiant stresui.
Norėdami padaryti tokią išvadą, mokslininkai, dirbantys su daktaru Li, ištyrė karščio patiriamų bulvių transkripto atsakus. Transkripto tyrimai apima genų, genų sąveikos tinklų ir ląstelės mRNR ypatybių tyrimą, siekiant išsiaiškinti, kaip jie elgiasi susidūrę su aplinkos veiksniais ar ligomis, suteikiant labai gilų ir išsamų ląstelių elgsenos ir funkcijos vaizdą.
Tyrimas parodė, kad su ramybės būsena susiję genai yra nepakankamai reguliuojami karščio patiriančiose bulvėse, kaip ir bulvėse po derliaus nuėmimo ir derliaus nuėmimo, o tai rodo, kad augalų hormonų metabolizmas vaidina pagrindinį vaidmenį dygstant. Ši informacija bus naudinga, kai reikia genetiškai pagerinti bulvių veisles, kad jos būtų atsparios dygimui aukštoje temperatūroje.
„Tai, ką radome, padės ūkininkams ir perdirbėjams priimti geresnius sprendimus, kaip laikyti ir apdoroti karščio paveiktas bulves“, – sako Xiu-Qing Li. „Tai iššūkis, su kuriuo susiduria gamintojai visame pasaulyje, ir buvo puiku, kad galėjome prisidėti prie šios problemos supratimo ir pateikti įrodymais pagrįstas rekomendacijas. Tyrimas suteikė svarbių įžvalgų apie bulvių veislių pasirinkimą auginti, kaip geriausiai planuoti karščio paveiktų bulvių laikymą ir naudojimą, bei žinių, kurios padės sukurti karščiui atsparias veisles ateityje.
Kadangi klimato kaita gali atnešti dar karštesnius ir nepastovesnius orus, Dr. Lee siūlo toliau vertinti veisles karštomis vasaros sąlygomis ir toliau plėtoti išsamias strategijas, kaip sumažinti karščio streso riziką.
Šis tyrimas yra neįkainojamas indėlis mažinant bulvių auginimo riziką Kanadoje ir visame pasaulyje.