Ayudar a los productores a encontrar variedades de papa que sean más resistentes a la posible interrupción de la ola de calor es fundamental para la sostenibilidad y la rentabilidad de la producción de papa de Canadá de 4.5 millones de toneladas por año, informa Portal Patatas.noticias.
Reconociendo esta necesidad, el Dr. Xu-Qing Li, investigador de Agricultura y Agroalimentación de Canadá (AAFC) en el Centro de Investigación y Desarrollo de Fredericton en New Brunswick, ha estado estudiando el estrés por calor en las papas durante años. En 2018, llevó su trabajo al siguiente nivel al unir fuerzas con un equipo de científicos de la Universidad de New Brunswick y varios colaboradores internacionales para estudiar la respuesta de 55 variedades diferentes de papa al estrés por calor, el primer estudio a gran escala. de su tipo.
En la mayoría de las variedades estudiadas, el estrés por calor redujo el tamaño de las hojas, pero aumentó la parte superior y la altura de las plantas, al tiempo que redujo considerablemente el número y el peso de los tubérculos. Este estudio también determinó qué variedades eran las más tolerantes al calor: Eramosa, Chieftain, AC Belmont y Superior.
Identificar estas variedades fue un primer paso importante, pero incluso estas papas no se comportaron particularmente bien en el calor, por lo que estaba claro que se necesitaba más investigación. En 2020, el Dr. Lee colaboró con su colega de la AAFC, el Dr. Benoît Bizimungu, y científicos de la Universidad de Queen para llevar a cabo una investigación que luego fue premiada por el American Journal of Potato Research.
En su publicación "Influencia de la madurez temprana en la resistencia al estrés por calor en cincuenta variedades de papaSe enfatizó que las variedades de papa conocidas por su maduración temprana en el campo crecieron al mismo ritmo que las más tardías cuando fueron sometidas a estrés por calor en invernaderos, es decir, el calor en realidad ralentizó su proceso de maduración.
El estudio del Dr. Lee y sus colegas buscó identificar genes específicos de papa que pudieran ayudar a explicar por qué esto es así y los mecanismos que determinan si una variedad de papa madurará temprano o tarde.
El estrés por calor hace que la patata reaccione cambiando el tiempo que tarda en madurar, y las temperaturas más altas en realidad ralentizan su crecimiento.
Luego de este estudio premiado, el Dr. Lee lanzó y dirigió un nuevo proyecto de investigación para aprender aún más y profundizar en los mecanismos genómicos de la respuesta de la papa al estrés por calor. En 2020, identificó los genes que regulan la germinación inducida por calor.
Las papas cultivadas en veranos cálidos y secos a menudo tienen un defecto llamado "plántulas antes de la cosecha" o "plántulas de calor" que pueden cambiar la composición química de los tubérculos y reducir la calidad general y la comerciabilidad de la papa.
En este estudio, se usaron 18 cultivares diferentes para averiguar si las condiciones de estrés por calor por sí solas son la causa de los brotes problemáticos. El proyecto confirmó que el calor era el culpable, y que la precocidad o tardanza natural de la variedad en cuestión no tenía nada que ver con si brotaba bajo estrés.
Para llegar a esta conclusión, los investigadores que trabajan con el Dr. Li estudiaron las respuestas del transcriptoma de las papas estresadas por el calor. La investigación del transcriptoma implica examinar genes, redes de interacción de genes y características de ARNm de una célula para ver cómo se comportan cuando se enfrentan a factores ambientales o enfermedades, proporcionando una visión muy profunda y detallada del comportamiento y la función celular.
El estudio encontró que los genes asociados con la latencia están regulados a la baja en las papas estresadas por el calor, al igual que en las papas estresadas por el calor después de la cosecha, lo que indica que el metabolismo de las hormonas vegetales juega un papel clave en la germinación. Esta información resultará útil cuando se trata de mejorar genéticamente las variedades de papa para que sean resistentes a la germinación en condiciones de alta temperatura.
“Lo que encontramos ayudará a los agricultores y procesadores a tomar mejores decisiones sobre cómo almacenar y procesar papas estresadas por el calor”, dice Xiu-Qing Li. “Este es un desafío que enfrentan los fabricantes de todo el mundo, y fue genial poder contribuir a nuestra comprensión del problema y proporcionar recomendaciones basadas en evidencia”. El estudio proporcionó información importante sobre la elección de las variedades de papa para cultivar, la mejor manera de planificar el almacenamiento y el uso de papas estresadas por el calor y el conocimiento para ayudar a desarrollar variedades tolerantes al calor en el futuro.
Como el cambio climático amenaza con traer un clima aún más cálido y errático, el Dr. Lee sugiere una mayor evaluación de las variedades durante las condiciones calurosas del verano y un mayor desarrollo de estrategias integrales para reducir el riesgo de estrés por calor.
Esta investigación es una contribución invaluable para reducir el riesgo de la producción de papa en Canadá y en todo el mundo.