science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hittetolerante broccoli voor de toekomst

Een hittetolerante broccolihybride in een ARS-onderzoeksveld in South Carolina. Krediet:USDA-ARS U.S. Vegetable Laboratory

Broccoli wordt steeds populairder bij de Amerikaanse consument, het verstrekken van voldoende voedingsstoffen in de voeding. Maar het is niet eenvoudig om deze koudweergroente op tafel te krijgen. Broccoliproducenten hebben te maken met veel factoren die het op de markt brengen van hun oogst belemmeren, waaronder onverwachte temperatuurschommelingen en overmatige hitte. Hittestress terwijl de roosjes van broccoli zich ontwikkelen, kan de gewasopbrengst en kwaliteit verminderen, snijden in de $ 800 miljoen Amerikaanse marktwaarde van het gewas.

Broccoli wordt al eeuwenlang in Europa verbouwd, maar het wordt pas sinds het einde van de 19e eeuw in de Verenigde Staten verbouwd, toen het waarschijnlijk werd geïntroduceerd door Italiaanse immigranten. Hoewel Californië de belangrijkste producerende staat is, broccoli wordt in bijna elke andere staat verbouwd, vooral langs de oostkust.

De kans op hoge temperatuurstress op een bepaalde locatie of in een bepaald seizoen is de belangrijkste factor die beperkt waar en wanneer het gewas kan worden verbouwd. Het kweken van hittetolerante broccolirassen kan het groeiseizoen verlengen, productiegebieden uitbreiden, en de weerstand tegen fluctuerende temperaturen vergroten, maar de inspanningen om dit te doen zijn beperkt door een gebrek aan kennis over de genetica van hittetolerantie.

Agricultural Research Service (ARS) plantgeneticus Mark Farnham en zijn team van het U.S. Vegetable Laboratory in Charleston, Zuid Carolina, vullen die kennislacunes op. Ze hebben genetische bronnen van hittetolerantie in broccoli ontwikkeld en gekarakteriseerd. Deze resultaten zijn gepubliceerd in Theoretische en toegepaste genetica in maart 2017.

In een ARS-onderzoeksperceel in South Carolina, geneticus Mark Farnham verzamelt broccoli voor evaluaties van hittetolerantie. Krediet:USDA-ARS U.S. Vegetable Laboratory

Het team evalueerde een groep broccoliplanten die Farnham ontwikkelde op het vermogen om in de zomer hoge temperatuurstress te verdragen. "We hebben genetische markers geïdentificeerd die verband houden met resistentie tegen hitteschade in deze planten, ", zegt Farnham. "Een belangrijke bevinding van dit werk is dat de resistentie-eigenschap een complexe eigenschap is die wordt gecontroleerd door vele genen, wat het wat moeilijker maakt om mee te werken. Echter, deze markers zijn van groot belang voor openbare en particuliere broccolitelers, die in hun werk wat extra hulpmiddelen kunnen gebruiken om de ontwikkeling van hittetolerante broccolirassen te versnellen."

Om te bepalen hoe goed de hittetolerante broccoli van Farnham het zal doen in verschillende stressomgevingen, hij werkt samen met wetenschappers van universiteiten voor landbeurzen aan de oostkust die zijn broccoli telen in veldproeven bij warme temperaturen. Zodra ze hebben geverifieerd dat zijn broccoli het goed zal doen onder ongunstige omstandigheden op verschillende locaties, het zal beschikbaar worden gesteld voor onderzoeksdoeleinden of voor gebruik door commerciële zaadbedrijven en veredelaars.

De hittetolerante broccoli kan toekomstige teeltmogelijkheden aanzienlijk helpen uitbreiden, helpen om aan de vraag naar de voedzame groente te voldoen. De totale jaarlijkse consumptie van broccoli in de VS (vers en bevroren) groeide van ongeveer 1 pond per persoon in de jaren zestig tot ongeveer 8 tot 9 pond per persoon vandaag. Eén kopje broccoli levert meer dan 100 procent van onze dagelijkse behoefte aan vitamine C en K en is een goede bron van vezels, vitamine A, foliumzuur, en kalium.