Cercetarea reproductivă a dorit Super Clementina - Cunoaștere - Tagesspiegel Mobil
Coapte, tolerante la sare, rezistente - cercetătorii genetici dezvoltă noi tipuri de portocale și mandarine în Valencia.
Portocale și mandarine, parțial înjumătățite, parțial întregi. În plus, ceașcă de măsurare, o sită și un storcător. Isabel Sanchez folosește aceste ustensile pentru a verifica soiurile nou crescute. În primul rând, angajatul din laboratorul Centrului pentru Cercetarea Genomului, o divizie a Institutului de Cercetări Agricole din Valencia, cântărește fructele și măsoară diametrul. Apoi, ea taie fructele și stoarce sucul pentru a determina conținutul de zahăr și acid.
Maturitate controlată
Piața citricelor este extrem de competitivă. Producătorii de portocale din Spania și Italia sunt în competiție cu concurenții din țările în care costurile forței de muncă sunt mult mai mici, precum Marocul și Turcia. În plus, lanțurile de comerț cu ridicata și supermarketuri împing prețurile. Fermierii suferă de asta. Dezvoltarea „super-fructelor” ar trebui să ajute.
„De ani de zile, fermierii caută metode care să poată fi folosite pentru a întârzia coacerea”, spune Manuel Talón, șeful Centrului Genomului. „Pentru că fermierul câștigă profituri mai mari pentru citricele care se găsesc pe piață în afara perioadei de recoltare efective.” Omul de știință provine din regiunea Valencia, care este cea mai mare zonă de cultivare a portocalelor și mandarinelor din Europa. „Cel puțin de când mi-am terminat studiile, a fost clar că vreau să ajut economia regiunii să înflorească”, spune el.
Domeniul experimental al institutului de cercetare este situat direct pe autostradă. Trei sute de copaci cresc pe terenul la fel de mare ca un teren de fotbal.
Cultivarea cu iradiere
Omul de știință și echipa sa au altoit zece soiuri diferite pe fiecare copac. O cusătură fină între ramuri este adesea încă vizibilă. În noiembrie, aproape toate fructele care cresc aici sunt portocalii. Doar câțiva copaci au încă agățate clementine verzi. Acestea sunt rezultatul unei rase noi - pentru Manuel Talón a însemnat o descoperire: „Când am văzut această imagine pentru prima dată, am fost cu adevărat fericiți.” Oamenii de știință au presupus că au reușit să reproducă un nou soi, care se coace mai târziu decât toate clementinele comerciale din regiune. Cercetătorii au supus superfruitul la alte câteva teste, care au arătat că fructul ar putea supraviețui pe piață: valorile de laborator au arătat că acidul și zahărul sunt într-un raport ideal, că fructul poate fi curățat cu ușurință și nu conține aproape pietre.
Unele pepiniere vând deja planta. La fel ca soiul Nero, este și un produs al Institutului de Cercetări Agricole. Fermierii pot recolta Nero mai ales devreme, de la mijlocul lunii octombrie.
Oamenii de știință din Valencia își datorează succesul unei serii de experimente de mutație. Biologii au expus mii de nuclei ai clementinei la radiații de mare energie. Radiația accelerează modificările genomului. Aceasta înseamnă că mutațiile genetice care altfel apar rar au loc mult mai frecvent. Probabilitatea ca radiația să lovească componența genetică care controlează perioada de maturare este crescută în unele cazuri.
Costisitoare, consumatoare de timp și consumatoare de spațiu
Pentru a găsi planta pe care și-o doreau, echipa a trebuit să lase să crească toate semințele mutate și să aștepte coacerea fructelor. „Această metodă este foarte scumpă”, spune Talón, „necesită mult timp și spațiu”.
Analiza genetică ar trebui acum să simplifice considerabil selecția noilor specii. Acest lucru a fost posibil, deoarece am înțeles mai bine funcția genelor individuale din genom. „Suntem interesați în primul rând de genele care controlează proprietățile citricelor și sunt cruciale pentru cultivarea arabilă, de exemplu pentru timpul de maturare sau pentru conținutul de zahăr și acid”, spune Talón. Dacă se știe care secvențe de genom influențează aceste caracteristici, oamenii de știință pot selecta plantele dorite atunci când acestea sunt încă foarte mici. Pentru a face acest lucru, ei iau mostre de material genetic și verifică dacă genele care influențează maturarea fructelor sau nivelul zahărului și acidității au fost modificate de radiații. Acest lucru înseamnă că trebuie să fie plantați doar câțiva germeni al căror material genetic poate avea mutații genetice benefice.
Genele determină când cade portocala
Cercetătorii spanioli au obținut deja succesul inițial cu această metodă. Biologul Javier Terol este responsabil pentru IT la Institutul de Cercetări Agricole din Valencia. Ecranul computerului său prezintă o reprezentare grafică a genomului unui soi de mandarină, o lungă secvență a celor patru componente genetice adenină, guanină, citozină și timină (A, G, C, T). În funcție de modul în care aceste blocuri sunt aranjate în ADN-ul unei gene, mai devreme sau mai târziu, un fruct se va coace sau va avea un gust mai dulce sau acru. „Știm deja multe despre unele secțiuni ale genomului”, spune biologul. El a comparat mutațiile genetice tipice soiurilor de portocale Neufina și Nero cu cele ale soiului de clementină Nules din care au apărut. El a descoperit că unele secvențe de ADN au dispărut complet. „Aceste secțiuni controlează timpul de coacere”, spune biologul. „Dacă lipsesc, fructele se coc mai devreme sau mai târziu”.
În colaborare cu echipe din alte institute, cercetătorii spanioli au reușit, de asemenea, să găsească genele care controlează când portocalele sau mandarinele cad din copac. O proprietate foarte importantă pentru fermier, deoarece determină productivitatea soiului. Cu cât fructele cad mai târziu, cu atât mai multe pot fi recoltate fără pierderi.
Pe lângă astfel de proprietăți, care au fost întotdeauna importante, schimbările climatice necesită noi ajustări ale citricelor. De exemplu, în regiunile de coastă, cum ar fi Valencia în Spania, creșterea nivelului mării face solul mai sărat, dar multe soiuri disponibile comercial nu tolerează valori crescute ale sării. „De aceea trebuie să păstrăm biodiversitatea”, spune Talón. "Cu cât este mai extinsă rezerva de gene din care putem extrage în timpul reproducerii, cu atât sunt mai mari șansele ca să putem reproduce soiuri care sunt cel mai bine adaptate nevoilor consumatorilor și producătorilor, precum și schimbării condițiilor de mediu."
Diversitatea pierdută
Dar genul de citrice și-a pierdut diversitatea la nivel mondial. „Oamenii selectează fructele de 3000 de ani”, spune Talón, „motiv pentru care portocalele, mandarinele, grepfruturile și lămâile care cresc astăzi în Spania, Africa, China, SUA și America de Sud sunt foarte asemănătoare.” Plantele sunt și ele degenerate: În întreaga lume, fermierii de citrice se bazează pe protecția suplimentară a culturilor, fie că este organică sau chimică. „Ca rezultat, de-a lungul deceniilor, plantele au pierdut genele care le fac rezistente la anumite boli”, spune biologul. Citricele sunt răsfățate, ca să spunem așa, deoarece protecția plantelor face lucrarea pentru ca acestea să fie active împotriva agenților patogeni. „Copacii nu folosesc nici o energie pe gene care nu sunt de nici un folos”, spune Talón. Este nevoie doar de câteva generații pentru ca aceste plante să sorteze genele care nu mai sunt necesare din genom.
mai multe despre subiect
Laureat Nobel pentru inginerie genetică ecologică, agricultură organică cu plante de inginerie genetică
Soiul de mandarină „Cleopatra” poate avea în continuare aceste gene de rezistență. Se află într-un „câmp al speciilor antice”, baza de date a germenilor institutului de cercetare. Cu toate acestea, Toni Preto, responsabil cu îngrijirea copacilor din domeniile de cercetare, face grimase atunci când alege și mănâncă un mandar Cleopatra. Deși este practic necomestibilă și nu are uz comercial, este una dintre acele tulpini vechi care transportă material genetic valoros pentru proprietăți importante viitoare. Păstrarea lor este asigurarea că istoria fructelor citrice și cultivarea lor vor continua în deceniile viitoare.