Välkommen till Modernt jordbruk !
home

Kan vetenskapen producera en julgran som håller längre?

Av de amerikanska hushållen som sätter upp ett träd, mer än 80 procent lägger upp en falsk, ungefär dubbelt så många som för 25 år sedan, enligt Gallup. Vad värre är – om du är en julgransodlare, det vill säga – är att falska träd lätt håller ett decennium eller mer, så för varje köpt idag, det är 10 eller fler riktiga träd som inte kommer att säljas under de kommande åren.

LED-belysning hade den överlägset mest positiva effekten på nålfall; frekvensen av ljus som producerades av röda och vita LED-lampor var den mest fördelaktiga.

En grupp julgransbönder i Kanada slår tillbaka, dock, satsar sitt hopp på en ny och förbättrad sort av balsamgran utvecklad vid Christmas Tree Research Center i Bible Hill, Nova Scotia. Och denna jul, växtforskare vid denna Dalhousie University-institution – den enda sådana anläggningen i världen – avslöjar frukterna av sitt arbete:SMART Balsam.

Till skillnad från de flesta matgrödor och prydnadsväxter, som har fötts upp i århundraden för att förbättra de egenskaper som människor bryr sig om (som större blommor och sötare frukt), relativt lite avelsarbete har gjorts på julgranar fram till nu.

"Julgransuppfödningen har inte varit särskilt avancerad tidigare, säger Dr Raj Lada, chef för Christmas Tree Research Center. "Vårt mål var att skapa det perfekta trädet – det vi kallar ett SMART-träd – och tillhandahålla växtmaterialet till Nova Scotia-odlare."

Det börjar med en julfavorit

Balsamgranar, kända för sina djupgröna nålar och läckra doft, är en specialitet från Nova Scotia och en av de mest sålda julgranarna i Kanada. De utgör också en stor del av de 1,7 miljoner julgranar som Kanada exporterar årligen, varav många hamnar i amerikanska vardagsrum; en del skickas så långt som till Bangkok och Dubai.

Problemet är att balsamgranar, som alla arter som används för julgranar (och som alla vilda växtarter, för den delen), är oregelbundna i formen. Vissa blir kortare och fetare än andra; vissa är längre och tunnare; vissa är täta, medan andra är sparsamma; vissa har raka, jämnt fördelade grenar, vissa ser ganska deformerade ut; och vissa börjar fälla nålar strax efter att de har skurits, medan andra håller sig fräscha och gröna genom det nya året utan att skräpa ner över hela din matta.

SMART Balsam har inga av dessa oegentligheter, eftersom det är en klon. "De flesta odlare planterar sina träd från frön, erhålls vanligtvis från kottar där det inte finns någon kontrollerad pollinering, vilket betyder att genetiken för varje planta är unik, så varje träd beter sig olika, ” förklarar Lada.

SMART är en akronym för en munfull växtvetenskaplig jargong:åldringsmodulerad abscissionsreglerad teknologi. För att uttrycka det enklare, säger Lada, SMARTA träd är allt du någonsin velat ha i en julgran:bild-perfekt arkitektur, stark arom, blågrön färg, och utmärkt nålhållning.

Dessa träd är också smarta i affärsmässig mening. När träden är kommersiellt tillgängliga, julgransrådet i Nova Scotia, en lokal odlargrupp, planerar att lansera en marknadsföringskampanj anpassad för millennieskiftet, som de tror kommer förmodligen att välja ett snyggt träd med en etikett som läser "SMART" över ett deformerat märke utan namn. De hoppas också att blivande julgranshandlare till och med ska betala några extra dollar för det - och förföras bort från den konstgjorda trädgången av löftet om ett levande hipperträd, producerad av tekniskt kunniga forskare.

Anti-GMO skaran kan vara säker på att veta att SMART Balsam inte är en produkt av genteknik, säger Lada, även om han och hans team använde de senaste tricken inom genomikvetenskap för att producera det, tillsammans med gammaldags avelsteknik.

Här är hur:

Att göra en julgran SMART

Först, tusentals balsamgranar screenades för de ideala egenskaperna (form, nålhållning, doft, etc). Sedan, de genetiska markörerna för dessa egenskaper identifierades genom transkriptomisk analys – en teknik som gör det möjligt för forskare att förstå hur olika gener uttrycks under olika miljöförhållanden. Beväpnad med denna information, teamet använde traditionella hybridiseringsmetoder för att skapa förbättrade balsamgransorter med de önskade egenskaperna, och sedan klonade dem för att säkerställa att varje träd skulle vara identiskt.

Kloning i det här fallet är mindre frankensteinskt än det låter – det liknar en trädgårdsmästare som "tar sticklingar, ” och är det sätt som alla kamelia- eller rosmarinbuske på din trädgård skulle ha förökats.

Dr Raj Lada, chefen för Christmas Tree Research Center i Bible Hill, Nova Scotia.

Den största bedriften i allt detta, säger Lada, var att identifiera generna som är ansvariga för nålfall, egenskapen hos levande träd som konsumenterna tycker är mest irriterande. Det är inte bara en gen som är ansvarig för nålfall, han säger, det är många, och tricket var att lära sig hur genetiken av nåldropp interagerar med andra variabler, allt från yttre förhållanden, som temperatur och luftfuktighet till biologiska faktorer, såsom fotosyntetiska och hormonella processer.

"Detta var första gången som en så komplex uppsättning relationer har undersökts för en enda fysiologisk dysfunktion i julgranar - i det här fallet förlust av nål efter skörd." säger Lada. "Det är en så komplex process, det är inte bara en enskild faktor."

Balsamgranar håller vanligtvis sina nålar i sex eller sju veckor efter att de skurits, medan SMART-trädet håller i dem i tre månader eller mer. Lada ser detta som en stor välsignelse för odlarna, som julgranar avsedda för export huggas så tidigt som första veckan i oktober i Nova Scotia.

Förvänta dig inte att resa en i ditt vardagsrum snart, fastän. Odlare i Nova Scotia kommer att plantera de första SMART-träden under det kommande året, och det kommer att dröja minst fem år innan de mognar till julgransstorlek och gör sin butiksdebut.

Spelar ljuset på ditt träd någon roll?

En oväntad upptäckt som kom ur forskningen var upptäckten att LED-julbelysning har en mycket gynnsam effekt på nålhållning. Eftersom fotosyntes, som fortsätter även efter att en julgran har huggis, hjälper nålarna att hålla sig fräscha och fästa vid trädet, teamet utvärderade effekten av en mängd olika belysningssystem, inklusive lysdioder, glödlampor, och de lysrör som är vanliga i butiker där många julgranar säljs, samt mörkrets inverkan från när träden fraktas. LED-belysning gav de överlägset bästa resultaten, men Lada fann att frekvensen av ljus som produceras av röda och vita LED-lampor var den mest fördelaktiga.

"De röda och vita spektrumen är de som används av trädet på kloroplastnivå, låter den syntetisera kolhydrater och sockerarter, säger Lada. "Och det ger trädet energi för att bevara barrarna under en längre period."

Det är goda nyheter för planeten, som LED-julljus använder 80 till 90 procent mindre energi än de gammaldags glödljusslingorna. Den förmånen är inte exklusiv för SMART-träd, dock – alla julgranar håller längre med LED-lampor. Och tyvärr, SMARTA träd kan visa sig vara mindre miljövänliga än sina konkurrenter utan namn.

Ett av Ladas förhoppningar var att han skulle kunna låsa upp genetiken för resistens mot skadedjur och sjukdomar i balsamgranar, för att ge odlarna mer robusta träd som skulle kräva mindre bekämpningsmedel. Men det visade sig att avel för genetisk resistens mot nålfall stred mot avel för resistens mot skadedjur. Än så länge, det verkar som om dessa egenskaper är oförenliga på genetisk nivå, även om Lada tänker fortsätta försöka. "Det tar längre tid än vi förväntat oss att komma ut med ett träd som kommer att vara miljövänligt, så att odlare inte behöver använda så mycket jordbrukskemikalier, " han säger. Det får vänta tills SMART balsam version 2.0.

SparaSpara


Plantering
Modernt jordbruk
Modernt jordbruk