Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Biologi

Varmetålende broccoli til fremtiden

En varmetolerant broccolihybrid i et ARS-forskningsfelt i South Carolina. Kredit:USDA-ARS U.S. Vegetable Laboratory

Broccoli bliver mere populær hos den amerikanske forbruger, giver masser af næringsstoffer i kosten. Men det er ikke nemt at få denne kølige grøntsag til dit bord. Broccoliproducenter står over for mange faktorer, der forhindrer at få deres afgrøde på markedet - herunder uventede temperatursvingninger og overdreven varme. Varmestress, mens broccolis buketter udvikler sig, kan reducere afgrødeudbytte og kvalitet, skærer i afgrødens markedsværdi på 800 millioner dollars i USA.

Broccoli er blevet dyrket i Europa i århundreder, men det er kun blevet dyrket i USA siden slutningen af ​​1800-tallet, da det sandsynligvis blev indført af italienske immigranter. Selvom Californien er den største producerende stat, broccoli dyrkes i næsten alle andre stater, især langs den østlige kyst.

Sandsynligheden for, at højtemperaturstress opstår på et givet sted eller en given sæson, er den vigtigste faktor, der begrænser, hvor og hvornår afgrøden kan dyrkes. Forædling af varmetolerante broccolikultivarer kan forlænge vækstsæsonen, udvide produktionsområderne, og øge modstandsdygtigheden over for svingende temperaturer, men bestræbelserne på at gøre dette har været begrænset af mangel på viden om genetik af varmetolerance.

Agricultural Research Service (ARS) plantegenetiker Mark Farnham og hans team ved U.S. Vegetable Laboratory i Charleston, South Carolina, udfylder disse videnhuller. De har udviklet og karakteriseret genetiske kilder til varmetolerance i broccoli. Disse resultater blev offentliggjort i Teoretisk og anvendt genetik i marts 2017.

I et ARS forskningsplot i South Carolina, genetiker Mark Farnham indsamler broccoli til varme-tolerance evalueringer. Kredit:USDA-ARS U.S. Vegetable Laboratory

Holdet evaluerede en gruppe broccoliplanter, som Farnham udviklede for evnen til at tolerere højtemperaturstress om sommeren. "Vi identificerede genetiske markører forbundet med resistens over for varmeskader i disse planter, " siger Farnham. "En vigtig opdagelse af dette arbejde er, at resistensegenskaben er en kompleks egenskab styret af mange gener, hvilket gør det lidt sværere at arbejde med. Imidlertid, disse markører er af stor interesse for offentlige og private broccolioppdrættere, som kan bruge nogle ekstra værktøjer i deres arbejde for at fremskynde udviklingen af ​​varmetolerante broccolisorter."

For at afgøre, hvor godt Farnhams varmetolerante broccoli vil klare sig i forskellige stressmiljøer, han arbejder sammen med videnskabsmænd ved land-tilskudsuniversiteter på den østlige kyst, som dyrker hans broccoli i feltforsøg med varme temperaturer. Når de har bekræftet, at hans broccoli vil klare sig godt under ugunstige forhold forskellige steder, det vil blive gjort tilgængeligt til forskningsformål eller til brug for kommercielle frøfirmaer og forædlere.

Den varmetolerante broccoli kan hjælpe med at udvide fremtidige dyrkningsmuligheder betydeligt, hjælper med at imødekomme efterspørgslen efter den nærende grøntsag. Det samlede amerikanske årlige broccoliforbrug (frisk og frossen) voksede fra omkring 1 pund per person i 1960'erne til omkring 8 til 9 pund per person i dag. En kop broccoli giver mere end 100 procent af vores daglige behov for vitamin C og K og er en god kilde til fiber, vitamin A, folat, og kalium.