Axudar aos produtores a atopar variedades de pataca que sexan máis resistentes á posible interrupción da onda de calor é fundamental para a sustentabilidade e a rendibilidade da produción de pataca de 4.5 millóns de toneladas anuais de Canadá, segundo informa. Portal Potatoes.news.
Recoñecendo esta necesidade, o doutor Xu-Qing Li, Bolseiro de Investigación de Agricultura e Agroalimentaria do Canadá (AAFC) no Centro de Investigación e Desenvolvemento de Fredericton en New Brunswick, estivo estudando o estrés térmico nas patacas durante anos. En 2018, levou o seu traballo ao seguinte nivel unindo forzas cun equipo de científicos da Universidade de New Brunswick e unha serie de colaboradores internacionais para estudar a resposta de 55 variedades diferentes de pataca ao estrés térmico, o primeiro estudo a gran escala. do seu tipo.
Na maioría das variedades estudadas, o estrés térmico reduciu o tamaño das follas, pero aumentou a parte superior e a altura das plantas, mentres que reduciu moito o número e o peso dos tubérculos. Este estudo tamén determinou cales son as variedades máis tolerantes á calor: Eramosa, Chieftain, AC Belmont e Superior.
Identificar estas variedades foi un primeiro paso importante, pero mesmo a estas patacas non lles saían especialmente ben na calor, polo que estaba claro que se necesitaba máis investigación. En 2020, o doutor Lee colaborou co colega da AAFC, o doutor Benoît Bizimungu e con científicos da Queen's University, para levar a cabo unha investigación que máis tarde foi galardoada co American Journal of Potato Research.
Na súa publicación "Influencia da madurez temperá na resistencia ao estrés térmico en cincuenta variedades de patacasSubliñouse que as variedades de pataca coñecidas pola súa maduración temperá no campo creceron ao mesmo ritmo que as posteriores cando foron sometidas a estrés térmico nos invernadoiros, é dicir. a calor en realidade retardou o seu proceso de maduración.
O estudo do doutor Lee e os seus colegas buscaron identificar xenes específicos da pataca que poderían axudar a explicar por que é así e os mecanismos que determinan se unha variedade de pataca madurará cedo ou tarde.
O estrés térmico fai que a pataca reaccione cambiando o tempo que tarda en madurar, e as temperaturas máis altas retardan o seu crecemento.
Tras este estudo premiado, o doutor Lee lanzou e dirixiu un novo proxecto de investigación para aprender aínda máis e mergullarse nos mecanismos xenómicos da resposta da pataca ao estrés por calor. En 2020, identificou os xenes que regulan a xerminación inducida pola calor.
As patacas cultivadas en veráns quentes e secos adoitan ter un defecto chamado "mudas de pre-colleita" ou "mudas de calor" que poden cambiar a composición química dos tubérculos e reducir a calidade xeral e a comercialización da pataca.
Neste estudo, utilizáronse 18 cultivares diferentes para descubrir se só as condicións de estrés térmico son a causa dos brotes problemáticos. O proxecto confirmou que a calor era efectivamente a culpable e que a precocidade natural ou a tardanza da variedade en cuestión non tiña nada que ver co feito de que xermolase baixo estrés.
Para chegar a esta conclusión, os investigadores que traballan co doutor Li estudaron as respostas do transcriptoma das patacas con estrés térmico. A investigación do transcriptoma consiste en examinar xenes, redes de interacción xenética e características do ARNm dunha célula para ver como se comportan cando se enfrontan a factores ambientais ou enfermidades, proporcionando unha visión moi profunda e detallada do comportamento e da función celular.
O estudo descubriu que os xenes asociados á latencia están regulados á baixa nas patacas con estrés térmico, do mesmo xeito que o están nas patacas con estrés térmico post-colleita, o que indica que o metabolismo das hormonas vexetais xoga un papel fundamental na xerminación. Esta información será útil cando se trate de mellorar xeneticamente as variedades de pataca para a resistencia á xerminación en condicións de alta temperatura.
"O que atopamos axudará aos agricultores e procesadores a tomar mellores decisións sobre como almacenar e procesar as patacas estresadas pola calor", di Xiu-Qing Li. "Este é un desafío ao que se enfrontan os fabricantes de todo o mundo, e foi xenial poder contribuír á nosa comprensión do problema e ofrecer recomendacións baseadas en evidencias". O estudo proporcionou información importante sobre a elección das variedades de pataca para cultivar, a mellor forma de planificar o almacenamento e o uso de patacas estresadas pola calor e coñecementos para axudar a desenvolver variedades tolerantes á calor no futuro.
A medida que o cambio climático ameaza con provocar un clima aínda máis quente e errático, o doutor Lee suxire unha maior avaliación das variedades durante as calorosas condicións do verán e un maior desenvolvemento de estratexias integrais para reducir o risco de estrés por calor.
Esta investigación é unha contribución inestimable para reducir o risco da produción de pataca en Canadá e en todo o mundo.