Membantu penanam mencari varieti kentang yang lebih berdaya tahan terhadap potensi gangguan gelombang haba adalah penting untuk kemampanan dan keuntungan pengeluaran kentang Kanada sebanyak 4.5 juta tan setahun, lapor laporan. Portal Potatoes.berita.
Menyedari keperluan ini, Dr. Xu-Qing Li, Felo Penyelidik Pertanian dan Pertanian Makanan Kanada (AAFC) di Pusat Penyelidikan dan Pembangunan Fredericton di New Brunswick, telah mengkaji tekanan haba dalam kentang selama bertahun-tahun. Pada 2018, beliau membawa kerjanya ke peringkat seterusnya dengan bergabung tenaga dengan pasukan saintis dari Universiti New Brunswick dan beberapa rakan usaha sama antarabangsa untuk mengkaji tindak balas 55 jenis kentang yang berbeza terhadap tekanan haba, kajian berskala besar pertama. seumpamanya.
Dalam kebanyakan jenis yang dikaji, tekanan haba mengurangkan saiz daun, tetapi meningkatkan bahagian atas dan ketinggian tumbuhan, sambil mengurangkan bilangan dan berat ubi. Kajian ini juga menentukan varieti yang paling tahan haba: Eramosa, Chieftain, AC Belmont dan Superior.
Mengenal pasti varieti ini adalah langkah pertama yang penting, tetapi walaupun kentang ini tidak berfungsi dengan baik semasa panas, jadi jelaslah bahawa lebih banyak penyelidikan diperlukan. Pada tahun 2020, Dr. Lee bekerjasama dengan rakan sekerja AAFC Dr. Benoît Bizimungu dan saintis di Queen's University untuk menjalankan penyelidikan yang kemudiannya dianugerahkan American Journal of Potato Research.
Dalam penerbitan mereka "Pengaruh kematangan awal terhadap ketahanan terhadap tekanan haba dalam lima puluh jenis kentangTelah ditekankan bahawa varieti kentang yang terkenal dengan kematangan awal di ladang tumbuh pada kadar yang sama seperti yang kemudiannya apabila mereka mengalami tekanan haba di rumah hijau, i.e. haba sebenarnya melambatkan proses pematangan mereka.
Kajian oleh Dr. Lee dan rakan sekerja berusaha untuk mengenal pasti gen kentang tertentu yang boleh membantu menjelaskan mengapa ini berlaku dan mekanisme yang menentukan sama ada varieti kentang akan matang awal atau lewat.
Tekanan haba menyebabkan kentang bertindak balas dengan menukar masa yang diperlukan untuk masak, dan suhu yang lebih tinggi sebenarnya melambatkan pertumbuhannya.
Berikutan kajian yang memenangi anugerah ini, Dr. Lee melancarkan dan mengetuai projek penyelidikan baharu untuk mempelajari lebih banyak lagi dan menyelam lebih mendalam ke dalam mekanisme genomik tindak balas kentang terhadap tekanan haba. Pada tahun 2020, beliau mengenal pasti gen yang mengawal percambahan akibat haba.
Kentang yang ditanam pada musim panas yang panas dan kering selalunya mempunyai kecacatan yang dipanggil "anak benih pra-penuaian" atau "anak benih panas" yang boleh mengubah komposisi kimia ubi dan mengurangkan kualiti keseluruhan dan kebolehpasaran kentang.
Dalam kajian ini, 18 kultivar berbeza digunakan untuk mengetahui sama ada keadaan tekanan haba sahaja menjadi punca kepada pucuk bermasalah. Projek itu mengesahkan bahawa haba sememangnya penyebabnya, dan bahawa kematangan semula jadi atau kelewatan varieti yang dipersoalkan tidak ada kaitan dengan sama ada ia tumbuh di bawah tekanan.
Untuk mencapai kesimpulan ini, para penyelidik yang bekerja dengan Dr. Li mengkaji tindak balas transkriptom kentang yang ditekankan haba. Penyelidikan transkriptom melibatkan pemeriksaan gen, rangkaian interaksi gen dan ciri mRNA sel untuk melihat bagaimana ia berkelakuan apabila berhadapan dengan faktor atau penyakit persekitaran, memberikan pandangan yang sangat mendalam dan terperinci tentang tingkah laku dan fungsi sel.
Kajian itu mendapati bahawa gen yang dikaitkan dengan dorman dikurangkan dalam kentang tertekan haba, sama seperti dalam kentang tertekan haba selepas tuaian selepas tuai, menunjukkan bahawa metabolisme hormon tumbuhan memainkan peranan penting dalam percambahan. Maklumat ini akan terbukti berguna apabila ia berkaitan dengan peningkatan genetik varieti kentang untuk ketahanan percambahan di bawah keadaan suhu tinggi.
"Apa yang kami temui akan membantu petani dan pemproses membuat keputusan yang lebih baik tentang cara menyimpan dan memproses kentang bertekanan haba," kata Xiu-Qing Li. "Ini adalah cabaran yang dihadapi oleh pengeluar di seluruh dunia, dan ia sangat bagus untuk dapat menyumbang kepada pemahaman kami tentang isu itu dan memberikan cadangan berasaskan bukti." Kajian itu memberikan pandangan penting tentang pilihan varieti kentang untuk ditanam, cara terbaik untuk merancang penyimpanan dan penggunaan kentang bertekanan haba, dan pengetahuan untuk membantu membangunkan varieti tahan haba pada masa hadapan.
Memandangkan perubahan iklim mengancam untuk membawa cuaca yang lebih panas dan lebih tidak menentu, Dr. Lee mencadangkan penilaian lanjut ke atas varieti semasa keadaan musim panas dan pembangunan lanjut strategi komprehensif untuk mengurangkan risiko tekanan haba.
Penyelidikan ini merupakan sumbangan yang tidak ternilai untuk mengurangkan risiko pengeluaran kentang di Kanada dan di seluruh dunia.