Koniec z wiosennymi przymrozkami: odkrycie genetyczne opóźnia kwitnienie brzoskwini, chroni uprawy
Prace badawcze mają na celu identyfikację kluczowych genów i opracowanie wiarygodnych markerów do hodowli odmian mrozoodpornych
Wiosenne przymrozki często zagrażają umiarkowanej produkcji owoców, prowadząc do znacznych strat ekonomicznych dla hodowców. Skuteczną strategią łagodzenia tego problemu jest hodowla odmian późno kwitnących, które kwitną po minięciu ryzyka przymrozków. (Zdjęcie: Sandra Oberer na Unsplash)
NANJING, Chiny — W ramach kluczowego postępu w rolnictwie owocowym naukowcy zidentyfikowali mutację genu u drzew brzoskwini, która reguluje czas kwitnienia, czyli cechę niezbędną do uniknięcia wiosennych przymrozków. Ta wiedza genetyczna może zmienić praktyki hodowlane, umożliwiając rozwój późno kwitnących odmian owoców, które łagodzą ryzyko szkód spowodowanych przez mróz, zwiększając w ten sposób plony i źródła utrzymania rolników.
Wiosenne przymrozki często zagrażają umiarkowanej produkcji owoców, prowadząc do znacznych strat ekonomicznych dla hodowców. Skuteczną strategią łagodzenia tego problemu jest hodowla odmian późno kwitnących, które kwitną po minięciu ryzyka przymrozków. Jednakże proces ten jest często utrudniony przez brak specyficznych genów i markerów oraz ograniczone zrozumienie podstawowych mechanizmów genetycznych. Wyzwanie to wymaga dogłębnych badań nad genetyczną regulacją czasu kwitnienia, mających na celu identyfikację kluczowych genów i opracowanie wiarygodnych markerów do hodowli odmian odpornych na mróz.
Naukowcy z USDA-ARS Appalachian Fruit Research Station dokonali znaczącego przełomu w dziedzinie ogrodnictwa. Ich badanie (DOI: 10.1093/hr/uhae076), opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Badania ogrodnicze 8 kwietnia 2024 roku odkrywa mutację genetyczną w euAP2a gen odpowiedzialny za późne kwitnienie brzoskwiń, cecha, która może mieć kluczowe znaczenie w strategiach unikania przymrozków.
Badanie skupiło się na plazmie zarodkowej późno kwitnącej brzoskwini (LFP), która do kwitnienia wymaga dłuższych okresów chłodzenia i ogrzewania w porównaniu ze standardowymi odmianami. Naukowcy odkryli delecję o długości 983 bp w euAP2a gen, który zakłóca miejsce wiązania miR172, prowadząc do mutacji polegającej na wzmocnieniu funkcji. Analizy transkryptomiczne wykazały, że mutacja ta wpływa na aktywację modułów genów termoreaktywnych, opóźniając rozwój kwiatów. W szczególności dwa moduły reagujące na chłód i cztery moduły reagujące na ogrzewanie, obejmujące około 600 genów, są sekwencyjnie aktywowane na różnych etapach rozwoju kwiatów. Dezaktywacja lub opóźnienie tych modułów oznacza, że euAP2a Gen działa jako represor transkrypcji, modulując termoreaktywne programowanie transkrypcji w celu kontrolowania tempa rozwoju kwiatów brzoskwiń. Badania te nie tylko identyfikują podstawę genetyczną cechy późnego kwitnienia, ale także dostarczają wszechstronnego zrozumienia zaangażowanych mechanizmów molekularnych, pomagając w hodowli odpornych na mróz odmian drzew owocowych.
Dr Chris Dardick, autor korespondencyjny badania, podkreśla znaczenie tych badań, stwierdzając: „Nasze odkrycia nie tylko rzucają światło na genetyczną podstawę czasu kwitnienia, ale także dostarczają hodowcom cennego narzędzia do opracowywania odmian brzoskwiń, które lepiej znoszą zagrożenia związane ze zmianą klimatu, zapewniając bezpieczeństwo żywnościowe i zrównoważony rozwój rolnictwa”.
Zastosowanie tych badań jest dalekosiężne i może pomóc w opracowywaniu programów hodowlanych różnych owoców strefy umiarkowanej. Rozumiejąc i manipulując czynnikami genetycznymi kontrolującymi czas kwitnienia, hodowcy mogą uprawiać rośliny bardziej odporne na wahania środowiska, co ostatecznie prowadzi do zmniejszenia podatności na uszkodzenia spowodowane mrozem i bardziej przewidywalnych wyników zbiorów.
– Uniwersytet Rolniczy w Nankinie Akademia Nauk
za pośrednictwem EurekAlert!
