https://frosthead.com

Czy nauka może stworzyć dłuższą choinkę?

Nie ma to jak strona lepkiej, plastikowej choinki, która sprawi, że rolnik zacznie się kulić. Ale Amerykanie wydają się nie przejmować wymianą pachnącego paku i żywicy na PCV.

Według Gallupa spośród 80 amerykańskich gospodarstw domowych, które wystawiły drzewo, ponad 80 procent wystawiło fałszywy, około dwa razy więcej niż 25 lat temu. Co gorsza - jeśli jesteś hodowcą choinek - to, że fałszywe drzewa łatwo przetrwają dekadę lub dłużej, więc dla każdego zakupionego dzisiaj jest 10 lub więcej prawdziwych drzew, które nie zostaną sprzedane w nadchodzących latach .

Grupa hodowców choinek w Kanadzie walczy jednak z nadzieją na nową i ulepszoną odmianę jodły balsamowej opracowaną w Christmas Tree Research Center w Bible Hill w Nowej Szkocji. A w te święta naukowcy zajmujący się roślinami w tej instytucji Uniwersytetu Dalhousie - jedynej takiej placówki na świecie - ujawniają owoce swojej pracy: SMART Balsam.

Zaczyna się od świątecznego faworyta

Jodła balsamiczna, znana z ciemnozielonych igieł i pysznego zapachu, jest specjalnością Nowej Szkocji i jedną z najlepiej sprzedających się choinek w Kanadzie. Stanowią także dużą część 1, 7 miliona drzewek świątecznych eksportowanych przez Kanadę rocznie, z których wiele trafia do amerykańskich salonów; niektóre są wysyłane do Bangkoku i Dubaju.

Problem polega na tym, że jodły balsamiczne, podobnie jak wszystkie gatunki wykorzystywane na choinki (i jak każdy inny gatunek dzikiej rośliny) mają nieregularną formę. Niektóre stają się krótsze i grubsze niż inne; niektóre są wyższe i cieńsze; niektóre są gęste, podczas gdy inne są rzadkie; niektóre mają proste, równomiernie rozmieszczone gałęzie, niektóre mają raczej zdeformowany wygląd; a niektóre zaczynają zrzucać igły wkrótce po ich obcięciu, podczas gdy inne pozostają świeże i zielone przez cały nowy rok, nie zaśmiecając całego dywanu.

SMART Balsam nie ma żadnej z tych nieprawidłowości, ponieważ jest klonem. „Większość hodowców sadzi drzewa z nasion, zwykle uzyskiwanych z szyszek, w których nie ma kontrolowanego zapylania, co oznacza, że ​​genetyka każdej sadzonki jest wyjątkowa, więc każde drzewo zachowuje się inaczej”, wyjaśnia Lada.

SMART to akronim pełnego żargonu nauk o roślinach: technologia regulowana przez starzenie się regulowana przez odcięcie. Mówiąc prościej, mówi Lada, SMART drzewa to wszystko, czego kiedykolwiek chciałeś na choinkę: idealna architektura, mocny aromat, niebiesko-zielony kolor i doskonałe zachowanie igły.

Te drzewa są również inteligentne w sensie biznesowym. Gdy drzewa będą już dostępne w handlu, miejscowa grupa plantatorów Christmas Council Council of Nova Scotia planuje przeprowadzić kampanię marketingową ukierunkowaną na zestaw tysiącletni, który według nich prawdopodobnie wybierze dobrze wyglądające drzewo z chwytliwym… wyglądająca etykieta z napisem „SMART” nad zniekształconą, nienazwaną marką. Mają też nadzieję, że niedoszli kupujący choinki wydadzą nawet kilka dodatkowych dolarów za to - i zostaną uwiedzeni z dala od sztucznej nawy drzew obietnicą żywego drzewa hippera, wyprodukowanego przez doświadczonych naukowców.

Tłum przeciw GMO może być spokojny, wiedząc, że SMART Balsam nie jest produktem inżynierii genetycznej, mówi Lada, chociaż wraz ze swoim zespołem zastosował najnowsze sztuczki w dziedzinie genomiki, aby go wyprodukować, wraz ze staromodnymi technikami hodowlanymi.

Oto jak:

Tworzenie inteligentnej choinki

Po pierwsze, tysiące jodeł balsamowych sprawdzono pod kątem idealnych cech (forma, zatrzymanie igły, zapach itp.). Następnie markery genetyczne tych cech zostały zidentyfikowane za pomocą analizy transkryptomicznej - techniki, która pozwala badaczom zrozumieć, w jaki sposób różne geny są wyrażane w różnych warunkach środowiskowych. Uzbrojeni w te informacje zespół zastosował tradycyjne metody hybrydyzacji do stworzenia ulepszonych odmian jodły balsamowej o pożądanych cechach, a następnie sklonował je, aby zapewnić identyczność każdego drzewa.

Klonowanie w tym przypadku jest mniej frankensteinowskie, niż się wydaje - jest podobne do ogrodnika „biorącego sadzonki” i jest sposobem, w jaki rozmnażałaby się jakakolwiek kamelia lub rozmaryn na twoim podwórku.

Według Lady największym wyczynem było zidentyfikowanie genów odpowiedzialnych za upuszczanie igieł, cecha żywych drzew, które konsumenci uważają za najbardziej irytujące. Mówi, że nie jest to tylko jeden gen odpowiedzialny za upuszczenie igły, a sztuczką było nauczenie się, jak genetyka upuszczania igły wchodzi w interakcje z innymi zmiennymi, od warunków zewnętrznych, takich jak temperatura i wilgotność, po czynniki biologiczne, takie jak procesy fotosyntetyczne i hormonalne.

„Po raz pierwszy zbadano tak złożony zestaw relacji pod kątem pojedynczej fizjologicznej dysfunkcji choinek - w tym przypadku utraty igły po zbiorach” - mówi Lada. „To bardzo złożony proces, nie jest to tylko jeden czynnik”.

Jodły balsamowe zazwyczaj trzymają igły przez sześć lub siedem tygodni po ścięciu, podczas gdy drzewo SMART trzyma je i utrzymuje przez trzy miesiące lub dłużej. Lada postrzega to jako ogromny dar dla hodowców, ponieważ choinki przeznaczone na eksport są cięte już w pierwszym tygodniu października w Nowej Szkocji.

Jednak nie spodziewaj się, że w najbliższym czasie wzniesiesz go w swoim salonie. Hodowcy w Nowej Szkocji posadzą pierwsze inteligentne drzewa w nadchodzącym roku i miną co najmniej pięć lat, zanim dojrzeją do wielkości choinek i zadebiutują w sprzedaży detalicznej.

Czy światła na twoim drzewie mają znaczenie?

Nieoczekiwanym odkryciem wynikającym z badań było odkrycie, że lampki choinkowe LED mają bardzo korzystny wpływ na zatrzymanie igły. Ponieważ fotosynteza, która trwa nawet po wycięciu choinki, pomaga utrzymać igły w stanie świeżym i przyczepionym do drzewa, zespół ocenił wpływ różnych schematów oświetlenia, w tym diod LED, żarówek i świetlówek powszechnych w sklepach, w których sprzedaje się wiele choinek, a także wpływ ciemności z czasu wysyłki drzew. Jak dotąd oświetlenie LED przyniosło najlepsze rezultaty, ale Lada stwierdził, że częstotliwość światła wytwarzanego przez czerwone i białe żarówki LED była najbardziej korzystna.

„Widma czerwone i białe są wykorzystywane przez drzewo na poziomie chloroplastów, umożliwiając mu syntezę węglowodanów i cukrów”, mówi Lada. „A to zapewnia drzewu energię do zachowania igieł przez dłuższy czas.”

To dobra wiadomość dla planety, ponieważ lampki choinkowe LED zużywają od 80 do 90 procent mniej energii niż staroświeckie żarówki. Ta korzyść nie dotyczy jednak wyłącznie inteligentnych drzew - każda choinka wytrzyma dłużej dzięki światłom LED. I niestety, drzewa SMART mogą okazać się mniej przyjazne dla środowiska niż ich nienazwani konkurenci.

Jedną z nadziei Łady było to, że może odblokować genetykę odporności na szkodniki i choroby u jodły balsamicznej, aby zapewnić hodowcom silniejsze drzewa, które wymagałyby mniej pestycydów. Okazało się jednak, że hodowla w celu uzyskania odporności genetycznej na igłę była sprzeczna z hodowlą w celu uzyskania odporności na szkodniki. Jak dotąd wydaje się, że cechy te są niezgodne na poziomie genetycznym, choć Łada zamierza nadal próbować. „Wyjście z drzewa przyjaznego dla środowiska zajmuje więcej czasu, niż się spodziewaliśmy, więc hodowcy nie muszą nakładać tak wielu środków agrochemicznych”, mówi. To będzie musiało poczekać, aż SMART balsam w wersji 2.0.

Więcej historii od Modern Farmer:

  • 7 sposobów recyklingu choinki
  • Oto dlaczego Twoja choinka pochodzi z farmy
  • Inside the World of Christmas Tree Farming

Artykuł pierwotnie ukazał się w Modern Farmer.

Czy nauka może stworzyć dłuższą choinkę?