Канадський холодостійкий фундук на шляху до Ferrero Rocher
Кліматичні рішення знайдені в генах та триптофані. Зробити дерева фундука стійкими до холоду - один із восьми проектів у галузі геноміки, що фінансуються в канадській провінції Онтаріо.
Ferrero щорічно імпортує близько 12 000 тонн фундука, що є потенційним прибутком для Онтаріо у розмірі 30 мільйонів доларів на рік. Дослідник із Університету Гвельфа працює над генетичним збереженням фундука, щоб вивести рослини, здатні переносити коливання температури, розповідає Ліліан Шаєр.
«Дослідницька програма, зосереджена на геноміці, була в центрі уваги на нещодавньому літньому засіданні Ради сільськогосподарської адаптації (AAC). У 2019 році організація у партнерстві з Ontario Genomics та Genome Canada оголосила про виділення 3 мільйонів доларів на фінансування восьми проектів, які використовуватимуть технології геноміки в агропродовольчому секторі (кожен із трьох партнерів вносить 1 мільйон доларів).
Чому це важливо? Геноміка - наука про гени, і вона має особливий потенціал у поєднанні з новими областями, такими як автоматизація, штучний інтелект та робототехніка для вирішення серйозних світових проблем продовольчої безпеки в контексті зміни клімату.
Проекти, що включають підвищення продуктивності молочної худоби, підвищення врожайності сої та озимої пшениці, зниження стресу сільськогосподарських культур від посухи, боротьбу з кокцидіозом птиці, розробку спеціалізованих дріжджів для крафтового пивоваріння та підвищення стійкості фундука до холоду, фінансуються в рамках програми. -RP3).
Правін Саксена - професор рослинництва в Університеті Гвельфа та директор Держлінгівського інституту збереження рослин. Його дослідження зосереджені на фундаментальних аспектах розвитку рослин та використанні нових інструментів, таких як мікророзмноження, для прискорення селекції рослин та порятунку видів, що вимирають через хвороби або кліматичні проблеми.
При фінансуванні через ON-RP3 та у партнерстві з Ferrero Canada, виробником горіхової пасти Nutella та шоколаду Ferrero Rocher, Саксен працює над наданням лісовим горіховим деревам Онтаріо стійкості до холоду.
«Дерева фундука мають дуже унікальну репродуктивну систему, в якій чоловічі репродуктивні органи розвиваються взимку, і якщо температура надто низька, ці чоловічі репродуктивні органи не виживають. Фундук дуже чутливий, але справа не в холоді, а в коливаннях температури. Коли температура різко змінюється, рослина дурить», - розповів учений.
Туреччина є провідним світовим виробником фундуку, але дедалі спекотніші температури та мінливість клімату призводять до непостійної врожайності, а глобального банку зародкової плазми, який міг би допомогти селекціонерам вирішити ці проблеми виробництва фундуку, не існує.
Саксена та його команда вже кілька років працюють із фундуком. Для збереження генетичного розмаїття вони заморожують нирки фундука в рідкому азоті для підтримки майбутніх програм селекції.
На даний момент найцікавішим відкриттям дослідників є роль індоламінів – мелатоніну та серотоніну – у прямому розвитку рослин як спосіб підвищення стійкості до різних стресових факторів, включаючи холод.
Команда завершує аналіз результатів третього року випробувань дерева фундука за участю триптофану, попередника серотоніну та мелатоніну. Перші два роки показали, що триптофан ефективний у боротьбі зі стресом та покращує ріст та цвітіння дерев.
Стресові дерева у режимі виживання затримували серотонін у великій кількості, внаслідок чого мелатоніну було мало для модуляції цвітіння. Це означає, що індоламіни можна задіяти як біомаркери для визначення реакції на кліматичні умови, і не тільки у фундуку, але і в інших видах плодових культур, яблуні та вишні.
«Надання серотоніну рослині – надто дорого, тому давайте краще підготуємо рослину до стресу, замість того, щоб шукати лікування після», – сказав Саксена, уточнивши, що застосування кормового триптофану недорого та у поєднанні з мульчею із соломи може забезпечити реальне рішення для виробництва фундуку».
Також читайте: