报告称,帮助种植者找到更能抵御潜在热浪破坏的马铃薯品种对于加拿大每年 4.5 万吨马铃薯生产的可持续性和盈利能力至关重要 Portal Potatoes.news.
认识到这一需求,新不伦瑞克省弗雷德里克顿研究与发展中心的加拿大农业和农业食品部 (AAFC) 研究员李旭清博士多年来一直在研究马铃薯的热应激。 2018 年,他与来自新不伦瑞克大学的科学家团队和多位国际合作者联手研究 55 个不同马铃薯品种对热应激的反应,这是第一个大规模研究,将他的工作提升到一个新的水平同类。
在所研究的大多数品种中,热应激降低了叶子的大小,但增加了植物的顶部和高度,同时大大减少了块茎的数量和重量。 这项研究还确定了哪些品种最耐热:Eramosa、Chieftain、AC Belmont 和 Superior。
识别这些品种是重要的第一步,但即使是这些马铃薯在高温下的表现也不是特别好,因此很明显需要更多的研究。 2020 年,Lee 博士与 AAFC 的同事 Benoît Bizimungu 博士和皇后大学的科学家合作开展了后来被授予《美国马铃薯研究杂志》的研究。
在他们的出版物“早熟对XNUMX个马铃薯品种抗热胁迫的影响有人强调,以在田间早熟而闻名的马铃薯品种在温室中受到热胁迫时的生长速度与较晚的品种相同,即热量实际上减缓了它们的成熟过程。
Lee 博士及其同事的研究试图确定特定的马铃薯基因,以帮助解释为什么会出现这种情况,以及决定马铃薯品种是早熟还是晚熟的机制。
热应激会导致马铃薯通过改变成熟时间来做出反应,而较高的温度实际上会减慢其生长速度。
在这项屡获殊荣的研究之后,李博士发起并领导了一个新的研究项目,以进一步了解并深入研究马铃薯对热应激反应的基因组机制。 2020 年,他确定了调节热诱导发芽的基因。
在炎热干燥的夏季种植的马铃薯通常存在一种称为“收获前苗”或“热苗”的缺陷,这种缺陷会改变块茎的化学成分,降低马铃薯的整体质量和适销性。
在这项研究中,使用了 18 个不同的栽培品种来确定仅热应激条件是否是导致问题芽的原因。 该项目证实,热量确实是罪魁祸首,并且该品种的自然早熟或晚熟与它是否在压力下发芽无关。
为了得出这个结论,与李博士合作的研究人员研究了热应激马铃薯的转录组反应。 转录组研究涉及检查细胞的基因、基因相互作用网络和 mRNA 特征,以了解它们在面对环境因素或疾病时的行为方式,从而对细胞行为和功能进行非常深入和详细的观察。
研究发现,与休眠相关的基因在热应激马铃薯中被下调,就像它们在收获后收获后热应激马铃薯中一样,表明植物激素代谢在发芽中起关键作用。 当涉及到基因改良马铃薯品种在高温条件下的抗萌发性时,这些信息将被证明是有用的。
“我们的发现将帮助农民和加工商就如何储存和加工高温马铃薯做出更好的决策,”李秀清说。 “这是世界各地的制造商面临的挑战,能够帮助我们理解这个问题并提供基于证据的建议真是太好了。” 该研究为选择种植马铃薯品种、如何最好地规划热应激马铃薯的储存和使用以及帮助未来开发耐热品种提供了重要见解。
由于气候变化可能带来更热和更不稳定的天气,李博士建议在炎热的夏季条件下进一步评估品种,并进一步制定综合战略以降低热应激风险。
这项研究对降低加拿大和世界各地的马铃薯生产风险做出了宝贵的贡献。