Изследване на развъждането се иска Супер Клементин - Знание - Tagesspiegel Mobil
Зрели, устойчиви на сол, устойчиви - генетични изследователи разработват нови видове портокали и мандарини във Валенсия.
Портокали и мандарини, отчасти наполовина, отчасти цели. Освен това, мерителни чаши, сито и сокоизстисквачка. Изабел Санчес използва тези прибори, за да провери новоотгледаните сортове. Първо, служителят в лабораторията на Центъра за изследване на генома, отдел на Института за земеделски изследвания във Валенсия, претегля плодовете и измерва диаметъра. След това тя нарязва плодовете и изцежда сока, за да определи съдържанието на захар и киселина.
Контролирана зрялост
Пазарът на цитрусови плодове е силно конкурентен. Производителите на портокали от Испания и Италия се конкурират с конкуренти от страни, където разходите за труд са много по-ниски, като Мароко и Турция. Освен това веригите на едро и супермаркети натискат цените надолу. Фермерите страдат от това. Развитието на „супер плодове“ трябва да помогне.
„От години фермерите търсят методи, които могат да се използват за забавяне на узряването“, казва Мануел Талон, ръководител на Центъра за геном. „Тъй като фермерът печели по-високи печалби за цитрусови плодове, които се предлагат на пазара извън реалното време за прибиране на реколтата.“ Ученият идва от региона Валенсия, който е най-голямата зона за отглеждане на портокали и мандарини в Европа. „Поне от завършването на обучението ми стана ясно, че искам да допринеса за процъфтяването на икономиката на региона“, казва той.
Експерименталното поле на изследователския институт е директно на магистралата. На терена, големи колкото футболно игрище, растат триста дървета.
Култивиране с облъчване
Ученият и неговият екип са присадили десет различни сорта върху всяко дърво. Често все още се вижда фин шев между клоните. През ноември почти всички плодове, които растат тук, са оранжеви. Само на няколко дървета все още има висящи зелени клементини. Те са резултат от нова порода - за Мануел Талон това означаваше пробив: „Когато ни беше представен този образ за първи път, бяхме наистина щастливи.“ Учените предположиха, че нов сорт е отгледан успешно, който узрява по-късно от всички търговски клементини в региона. Изследователите подложиха суперплода на още няколко теста, които показаха, че плодовете могат да оцелеят на пазара: Лабораторните стойности показаха, че киселината и захарта са в идеално съотношение, че плодовете лесно се белят и почти не съдържат семена.
Някои разсадници вече продават растението. Подобно на сорта Nero, той също е продукт на Института за селскостопански изследвания. Фермерите могат да събират Nero особено рано, още в средата на октомври.
Учените от Валенсия дължат своя успех на поредица от експерименти с мутации. Биолозите изложиха хиляди нуклеусови ядра на клементин на високоенергийна радиация. Радиацията ускорява промените в генома. Това означава, че генните мутации, които иначе се случват рядко, се случват много по-често. Вероятността радиацията да удари генетичния състав, който контролира периода на узряване, се увеличава в някои случаи.
Скъп, отнема много време и отнема пространство
За да намерят растението, което искаха, екипът трябваше да остави всички мутирали семена да растат и да изчакат плодовете да узреят. „Този метод е много скъп - казва Талон, - отнема много време и пространство“.
Сега генетичният анализ трябва значително да опрости избора на нови видове. Това е възможно, тъй като сме разбрали по-добре функцията на отделните гени в генома. „Ние се интересуваме особено от гени, които контролират свойствата на цитрусовите плодове и са от решаващо значение за земеделието, като времето на зреене или съдържанието на захар и киселина“, казва Талон. Ако е известно кои геномни последователности влияят на тези характеристики, учените могат да изберат желаните растения, когато те са все още много малки. За целта те вземат проби от генетичен материал и проверяват дали гените, които влияят на узряването на плодовете или нивата на захар и киселинност са променени от радиацията. Това означава, че трябва да бъдат засадени само малкото микроби, чийто генетичен материал може да носи полезни генни мутации.
Гените определят кога оранжевото пада
Испанските изследователи вече са постигнали първоначален успех с този метод. Биологът Хавиер Терол е отговорен за компютърните науки в Института за селскостопански изследвания във Валенсия. Неговият компютърен екран показва графично изображение на генома на сорт мандарина, дълга последователност от четирите генетични компонента аденин, гуанин, цитозин и тимин (A, G, C, T). В зависимост от това как тези градивни елементи са подредени в ДНК на ген, рано или късно плодът ще узрее или ще вкуси по-сладко или кисело. „Вече знаем много за някои геномни секции“, казва биологът. Той сравнява генните мутации, които са типични за сортовете Neufina и Nero портокал, с тези на сорта клементин Nules, от който са възникнали. Той откри, че някои ДНК последователности са напълно изчезнали. „Тези секции контролират времето на узряване“, казва биологът. "Ако липсват, плодовете узряват по-рано или по-късно."
В сътрудничество с екипи от други институти испанските изследователи също успяха да намерят гените, които контролират, когато портокали или мандарини падат от дървото. Много важно свойство за фермера, защото определя продуктивността на сорта. Колкото по-късно плодовете падат, толкова повече могат да бъдат събрани без загуба.
В допълнение към такива свойства, които винаги са били важни, изменението на климата прави нови корекции на цитрусовите плодове, необходими. Например в крайбрежните региони като Валенсия в Испания, повишаването на морското равнище прави почвата по-солена, но много търговски сортове не понасят повишени стойности на сол. „Ето защо трябва да съхраним биологичното разнообразие“, казва Талон. "Колкото по-обширен е генофондът, от който можем да черпим по време на размножаването, толкова по-голям е шансът да отглеждаме сортове, които са най-добре адаптирани към нуждите на потребителите и производителите, както и към променящите се условия на околната среда."
Разнообразието загубено
Но родът на цитрусовите плодове е загубил разнообразието си по целия свят. „Хората селектират плодове от 3000 години - казва Талон, - ето защо портокалите, мандарините, грейпфрутите и лимоните, които растат днес в Испания, Африка, Китай, САЩ и Южна Америка, са много сходни.“ Освен това растенията са дегенерирали: По целия свят производителите на цитрусови плодове разчитат на допълнителна защита на културите, била тя органична или химическа. „В резултат на това през десетилетията растенията са загубили гените, които ги правят устойчиви на определени заболявания“, казва биологът. Цитрусовите плодове са развалени, така да се каже, тъй като пестицидът им върши работата, за да предприемат действия срещу самите патогени. "Дърветата не използват никаква енергия за гени, които не са от полза", казва Талон. Необходими са само няколко поколения, за да могат тези растения да сортират гени, които вече не се изискват от генома.
повече по темата
Нобелов лауреат за зелено генно инженерство, биологично земеделие с растения за генно инженерство
Сортът мандарина "Клеопатра" все още може да има тези гени на резистентност. Той е в „полето на древни видове“, базата данни за микроби на изследователския институт. Тони Прето, отговарящ за грижите за дърветата в изследователските полета, прави гримаса, когато бере и яде мандарина от Клеопатра. Въпреки че по същество е негоден за консумация и няма търговска употреба, той е един от онези стари сортове, които носят ценен генетичен материал за бъдещи важни свойства. Запазването им е гаранция, че историята на цитрусовите плодове и тяхното отглеждане ще продължи и през следващите десетилетия.