Welkom bij Moderne landbouw !
home

Kan de wetenschap een kerstboom produceren die langer meegaat?

Van de Amerikaanse huishoudens die een boom hebben neergezet, meer dan 80 procent heeft een neppe opgehangen, ongeveer het dubbele van 25 jaar geleden, volgens Gallup. Wat erger is - als je een kerstboomboer bent, dat wil zeggen - is dat nepbomen gemakkelijk een decennium of langer meegaan, dus voor elke gekochte vandaag, dat zijn 10 of meer echte bomen die de komende jaren niet zullen worden verkocht.

LED-verlichting had verreweg het meest positieve effect op naaldval; de frequentie van het licht geproduceerd door rode en witte LED-lampen was het gunstigst.

Een groep kerstboomboeren in Canada vecht terug, echter, hun hoop vestigend op een nieuwe en verbeterde variëteit van balsemspar, ontwikkeld in het Christmas Tree Research Center in Bible Hill, Nova Scotia. En deze kerst plantwetenschappers van deze instelling van Dalhousie University - de enige faciliteit ter wereld - onthullen de vruchten van hun werk:de SMART Balsam.

In tegenstelling tot de meeste voedselgewassen en sierplanten, die al eeuwenlang gefokt zijn om de kwaliteiten waar mensen om geven te verbeteren (zoals grotere bloemen en zoeter fruit), Er is tot nu toe relatief weinig veredelingswerk aan kerstbomen gedaan.

“Het veredelen van kerstbomen is in het verleden niet erg ver gevorderd, ” zegt dr. Raj Lada, directeur van het Christmas Tree Research Center. "Ons doel was om de perfecte boom te genereren - wat we een SMART-boom noemen - en het plantmateriaal te leveren aan Nova Scotia-telers."

Het begint met een kerstfavoriet

Balsem sparren, bekend om hun diepgroene naalden en heerlijke geur, zijn een specialiteit van Nova Scotia en een van de best verkopende kerstbomen in Canada. Ze maken ook een groot deel uit van de 1,7 miljoen kerstbomen die Canada jaarlijks exporteert, waarvan er veel in Amerikaanse huiskamers terechtkomen; sommige worden tot in Bangkok en Dubai verscheept.

Het probleem is dat balsemsparren, zoals alle soorten die voor kerstbomen worden gebruikt (en zoals alle wilde plantensoorten, wat dat betreft), zijn onregelmatig van vorm. Sommige worden korter en dikker dan andere; sommige zijn langer en dunner; sommige zijn dik, terwijl andere schaars zijn; sommigen hebben rechte, gelijkmatig verdeelde takken, sommige zien er nogal misvormd uit; en sommigen beginnen naalden af ​​te werpen kort nadat ze zijn gesneden, terwijl andere het nieuwe jaar fris en groen blijven zonder rommel op uw tapijt.

De SMART Balsam heeft geen van deze onregelmatigheden, omdat het een kloon is. “De meeste telers planten hun bomen uit zaden, meestal verkregen uit kegels waar geen gecontroleerde bestuiving is, wat betekent dat de genetica van elke zaailing uniek is, dus elke boom gedraagt ​​zich anders, ' legt Lada uit.

SMART is een acroniem voor een mondvol plantenwetenschappelijk jargon:senescentie gemoduleerde abscissie gereguleerde technologie. Om het simpeler te zeggen, zegt Lada, SMART bomen zijn alles wat je ooit wilde in een kerstboom:perfecte architectuur, sterke geur, blauwgroene kleur, en uitstekende naaldretentie.

Deze bomen zijn ook zakelijk slim. Zodra de bomen in de handel verkrijgbaar zijn, de Kerstbomenraad van Nova Scotia, een lokale telersgroep, plannen om een ​​marketingcampagne uit te rollen die is afgestemd op de millennial-set, waarvan ze denken dat ze waarschijnlijk een mooie boom kiezen met een pakkend uitziend label met de tekst "SMART" boven een misvormd ogend merk zonder naam. Ze hopen ook dat potentiële kerstboomkopers er zelfs een paar extra dollars voor zullen betalen - en weg worden verleid van het kunstmatige boompad door de belofte van een hippere levende boom, geproduceerd door technisch onderlegde wetenschappers.

De anti-GGO-menigte kan er zeker van zijn dat de SMART Balsam geen product is van genetische manipulatie, zegt Lada, hoewel hij en zijn team de nieuwste trucs in de genomics-wetenschap gebruikten om het te produceren, samen met ouderwetse kweektechnieken.

Hier is hoe:

Een kerstboom SMART maken

Eerst, duizenden balsemsparren werden gescreend op de ideale eigenschappen (vorm, naald retentie, geur, enzovoort). Vervolgens, de genetische markers voor deze eigenschappen werden geïdentificeerd door middel van transcriptomics-analyse - een techniek waarmee onderzoekers kunnen begrijpen hoe verschillende genen tot expressie worden gebracht in verschillende omgevingscondities. Gewapend met deze informatie, het team gebruikte traditionele hybridisatiemethoden om verbeterde balsemsparrassen te creëren met de gewenste eigenschappen, en ze vervolgens gekloond om ervoor te zorgen dat elke boom identiek zou zijn.

Klonen is in dit geval minder frankensteiniaans dan het klinkt - het is verwant aan een tuinman die "stekken neemt, ' en is de manier waarop een camelia of rozemarijnstruik in uw tuin zou zijn vermeerderd.

Dr. Raj Lada, de directeur van het Christmas Tree Research Center in Bible Hill, Nova Scotia.

De grootste prestatie in dit alles, zegt Lada, was om de genen te identificeren die verantwoordelijk zijn voor het laten vallen van naalden, de eigenschap van levende bomen die consumenten het meest hinderlijk vinden. Het is niet slechts één gen dat verantwoordelijk is voor het laten vallen van naalden, hij zegt, er zijn veel, en de truc was om te leren hoe de genetica van naalddruppels interageert met andere variabelen, variërend van externe omstandigheden, zoals temperatuur en vochtigheid tot biologische factoren, zoals fotosynthetische en hormonale processen.

"Dit was de eerste keer dat zo'n complexe reeks relaties is onderzocht voor een enkele fysiologische disfunctie in kerstbomen - in dit geval naaldverlies na de oogst." zegt Lada. “Het is zo’n ingewikkeld proces, het is niet slechts een enkele factor.”

Balsemsparren houden hun naalden meestal zes of zeven weken vast nadat ze zijn gesneden, terwijl de SMART-boom ze drie maanden of langer vasthoudt. Lada ziet dit als een enorme zegen voor telers, aangezien voor export bestemde kerstbomen al in de eerste week van oktober in Nova Scotia worden gekapt.

Verwacht er niet snel een in uw woonkamer te plaatsen, Hoewel. Telers in Nova Scotia gaan komend jaar de eerste SMART bomen planten, en het zal minstens vijf jaar duren voordat ze volwassen zijn tot de grootte van een kerstboom en hun retaildebuut maken.

Zijn de lichten op uw boom van belang?

Een onverwachte ontdekking die uit het onderzoek naar voren kwam, was de bevinding dat LED-kerstverlichting een zeer gunstig effect heeft op het vasthouden van naalden. Omdat fotosynthese, die doorgaat, zelfs nadat een kerstboom is gekapt, helpt de naalden vers en gehecht aan de boom te blijven, het team evalueerde de impact van verschillende verlichtingsschema's, inclusief LED's, gloeilampen, en de tl-lampen die gebruikelijk zijn in winkels waar veel kerstbomen worden verkocht, evenals de impact van de duisternis vanaf het moment dat de bomen worden verscheept. LED-verlichting leverde verreweg de beste resultaten op, maar Lada ontdekte dat de frequentie van het licht geproduceerd door rode en witte LED-lampen het gunstigst was.

"De rode en witte spectrums zijn degenen die door de boom worden gebruikt op chloroplastniveau, waardoor het koolhydraten en suikers kan synthetiseren, ', zegt Lada. “En dat geeft de boom energie om de naalden voor een langere periode te bewaren.”

Dat is goed nieuws voor de planeet, LED-kerstverlichting verbruikt namelijk 80 tot 90 procent minder energie dan de ouderwetse gloeilampen. Dat voordeel is niet exclusief voor SMART-bomen, echter - elke kerstboom gaat langer mee met LED-verlichting. En helaas, SMART-bomen kunnen minder milieuvriendelijk blijken te zijn dan hun naamloze concurrenten.

Een van Lada's hoop was dat hij de genetica van resistentie tegen plagen en ziekten in balsemsparren kon ontsluiten, om telers te voorzien van robuustere bomen die minder bestrijdingsmiddelen nodig hebben. Maar het bleek dat het fokken op genetische resistentie tegen naaldverlies in strijd was met het fokken op ongedierteresistentie. Tot dusver, het lijkt erop dat die eigenschappen op genetisch niveau onverenigbaar zijn, hoewel Lada van plan is te blijven proberen. "Het duurt langer dan we hadden verwacht om met een boom te komen die milieuvriendelijk is, zodat telers minder landbouwchemicaliën hoeven toe te passen, " hij zegt. Dat zal moeten wachten tot SMART balsam versie 2.0.

OpslaanOpslaan


planten
Moderne landbouw

Moderne landbouw