Ajudar als productors a trobar varietats de patata que siguin més resistents a la possible interrupció de l'onada de calor és fonamental per a la sostenibilitat i la rendibilitat de la producció de patata de 4.5 milions de tones anuals del Canadà, informa. Portal Potatoes.news.
Reconeixent aquesta necessitat, el Dr. Xu-Qing Li, investigador d'Agricultura i Agroalimentari del Canadà (AAFC) al Centre d'Investigació i Desenvolupament de Fredericton a New Brunswick, fa anys que estudia l'estrès per calor a les patates. El 2018, va portar el seu treball al següent nivell unint forces amb un equip de científics de la Universitat de New Brunswick i diversos col·laboradors internacionals per estudiar la resposta de 55 varietats diferents de patata a l'estrès per calor, el primer estudi a gran escala. del seu tipus.
En la majoria de les varietats estudiades, l'estrès per calor va reduir la mida de les fulles, però va augmentar la part superior i l'alçada de les plantes, alhora que va reduir molt el nombre i el pes dels tubercles. Aquest estudi també va determinar quines varietats eren les més tolerants a la calor: Eramosa, Chieftain, AC Belmont i Superior.
Identificar aquestes varietats va ser un primer pas important, però fins i tot aquestes patates no van sortir especialment bé a la calor, per la qual cosa estava clar que calia més investigació. El 2020, el Dr. Lee va col·laborar amb el col·lega de l'AAFC, el Dr. Benoît Bizimungu i científics de la Queen's University per dur a terme una investigació que més tard va rebre el premi American Journal of Potato Research.
En la seva publicació "Influència de la maduresa primerenca en la resistència a l'estrès per calor en cinquanta varietats de patatesEs va destacar que les varietats de patata conegudes per la seva maduració primerenca al camp van créixer al mateix ritme que les posteriors quan van ser sotmeses a estrès per calor als hivernacles, és a dir. la calor en realitat va frenar el seu procés de maduració.
L'estudi del Dr. Lee i els seus col·legues va intentar identificar gens específics de patata que podrien ajudar a explicar per què és així i els mecanismes que determinen si una varietat de patata madurarà aviat o tard.
L'estrès per calor fa que la patata reaccioni canviant el temps que triga a madurar, i les temperatures més altes en frenen el creixement.
Després d'aquest estudi guardonat, el Dr. Lee va llançar i va dirigir un nou projecte de recerca per aprendre encara més i aprofundir en els mecanismes genòmics de la resposta de la patata a l'estrès per calor. El 2020, va identificar els gens que regulen la germinació induïda per la calor.
Les patates cultivades en estius calorosos i secs sovint tenen un defecte anomenat "plàntules pre-collita" o "plàntules de calor" que poden canviar la composició química dels tubercles i reduir la qualitat general i la comercialització de la patata.
En aquest estudi, es van utilitzar 18 cultivars diferents per esbrinar si només les condicions d'estrès per calor són la causa dels brots problemàtics. El projecte va confirmar que la calor era efectivament la culpable i que la precocitat natural o la tardança de la varietat en qüestió no tenia res a veure amb si brotava sota estrès.
Per arribar a aquesta conclusió, els investigadors que treballen amb el Dr. Li van estudiar les respostes del transcriptoma de les patates amb estrès per calor. La investigació del transcriptoma consisteix a examinar els gens, les xarxes d'interacció gènica i les característiques de l'ARNm d'una cèl·lula per veure com es comporten quan s'enfronten a factors ambientals o malalties, proporcionant una visió molt profunda i detallada del comportament i la funció cel·lular.
L'estudi va trobar que els gens associats a la latència estan regulats a la baixa en les patates amb estrès per calor, de la mateixa manera que ho són en les patates amb estrès per calor després de la collita, cosa que indica que el metabolisme de les hormones vegetals té un paper clau en la germinació. Aquesta informació serà útil quan es tracti de millorar genèticament les varietats de patata per a la resistència a la germinació en condicions d'alta temperatura.
"El que hem trobat ajudarà els agricultors i els processadors a prendre millors decisions sobre com emmagatzemar i processar les patates estressades per calor", diu Xiu-Qing Li. "Aquest és un repte al qual s'enfronten els fabricants de tot el món, i va ser fantàstic poder contribuir a la nostra comprensió del problema i oferir recomanacions basades en l'evidència". L'estudi va proporcionar informació important sobre l'elecció de les varietats de patates per cultivar, la millor manera de planificar l'emmagatzematge i l'ús de patates estressades per calor i coneixements per ajudar a desenvolupar varietats tolerants a la calor en el futur.
A mesura que el canvi climàtic amenaça de portar un clima encara més càlid i erràtic, el Dr. Lee suggereix una avaluació més profunda de les varietats durant les caloroses condicions d'estiu i un desenvolupament addicional d'estratègies integrals per reduir el risc d'estrès per calor.
Aquesta investigació és una contribució inestimable per reduir el risc de la producció de patates al Canadà i a tot el món.