Elmalar Nasıl? Araştırma Meyve Bahçeleri Bir Meyvenin Geleceğini Belirleyin.

Abide

Üye
Bir ağaç dalına uzandığınızı ve alışılmadık derecede uzun ve dar olan bir elmayı kopardığınızı hayal edin – Karadeniz bölgesine özgü Kandil Çıtçığı adlı bir çeşit. Kuzeyde 11 ağaç olan bitişik bir ağaçlık sırasında, büyük eriklere benzeyen eşit derecede egzotik koyu mor Siyah Oxford elmalarını bulacaksınız.

Bu sahneye sonbahar temalı kırmızı, turuncu, sarı, yeşil ve hatta mor renklerden oluşan bir gökkuşağıyla parlayan Malus meyve cinsinin 1000’den fazla çeşidini ekleyin ve Annapolis Vadisi’ndeki Elma Biyoçeşitlilik Koleksiyonundasınız. Nova Scotia, Kanada

Elmalar turtalara ya da sonbahar yaprağı gözetleme sepetlerine dönüşmeyecek. Bunun yerine, oradaki bilim adamları, meyveyi farklı şekillerde geliştirmek – daha lezzetli, daha doyurucu, daha hastalıklara karşı dayanıklı ve değişim karşısında daha uzun raf ömrü ile nihai hedefle, bu elma çeşitliliği bolluğu ile sonuçlanan genetiği anlamaya çalışıyorlar. iklimler.


Meyve bahçesini 2011’de kuran Sean Myles, “Aslında Birleşmiş Milletler elmalar olan bir şeyi tek bir yerde görebilmek ve dünyanın genetik çeşitliliğini tek bir yerde görebilmek muazzam bir şey” dedi ve “bu duygunun yerini hızla muazzam bir duygu aldı. tüm bu işleri halletmek için aciliyet. ”


Farkında olmayabilirsiniz, ancak son yıllarda marketlerde satılan pek çok popüler elma – Washington Eyaletinden Cosmic Crisps, New York’tan SnapDragons ve Minnesota’dan Honeycrisps – farklı elma türlerinin niteliklerini inceleyen ve onları melezleyen bilim adamlarının çabalarıyla ortaya çıktı. . Dünyada yaklaşık 7.500 elma çeşidi ile keşfedilecek çok şey var. Bakkallarda gelecek nesil elmalar, en yeniler arasında yer alan Nova Scotia’daki gibi araştırma bahçelerinden gelebilir.

Dr. Myles bir elma genleri meraklısı olarak başlamadı – çiğ elmalara alerjisi var, bu da pişmediği sürece ağzını kaşındırıyor. Daha önce Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde insan genetiği üzerinde çalışmıştı. Meyve sevgisinden ziyade, şimdiki karısına olan sevgisi, şarap yaptığı Annapolis Vadisi’ne taşınmasına neden oldu. Bölgenin ana mahsulü elma olduğu için, Dr. Myles elma genleri işine girdi. 2011 yılında Dalhousie Üniversitesi Ziraat Fakültesine katıldı ve Apple Biyoçeşitlilik Koleksiyonunu başlatmak için finansman sağlayan Kanada Araştırma Kürsüsü pozisyonu aldı.


Soldan, Nova Scotia bahçesinden çok sayıda elma çeşidi; Koleksiyonda gezinen Dr. Myles; çizgili bir elma. Kredi… New York Times için Paul Atwood

Elma çeşitliliğini korumaya yönelik tüm çabaların küresel bir sayımı yoktur. Küresel Crop Diversity Trust tarafından yayınlanan bir 2019 raporu, dünya genelinde yedisi 21. yüzyılda kurulmuş 40 elma çeşitliliği koleksiyonu buldu, ancak tam bir liste olmadığı için Nova Scotia bahçesi dahil edilmedi. Rapor ayrıca, ankete katılan 40 meyve bahçesinin yarısından fazlasının Kuzey Amerika veya Avrupa’da olduğunu belirtiyor. Bilim adamlarının birçok çağdaş elma çeşidinin ortaya çıktığına inandıkları Orta Asya ve Kafkasya Bölgesi’nde sadece üç tanesi bulunuyor.


Rapor, dünyadaki elma çeşitliliğinin uzun vadeli korunmasının daha fazla güvenliğini sağlamak için, bu koleksiyonları yetiştirenlerin küresel bir organizasyonu çağrısında bulunuyor. Ancak bugün, “elma çeşitliliğinin korunması konusunda herhangi bir uluslararası koordinasyona sahip olmaktan kesinlikle çok uzağız” dedi Dr. Myles.


Koleksiyonun küratörü Ben Gutierrez, Amerika Birleşik Devletleri’nde ABD Tarım Bakanlığı, aynı zamanda dünyanın en büyükleri arasında yer alan Cenevre, NY’de ülkenin en çeşitli elma koleksiyonunu yönetiyor (sitede üzüm ve kiraz da var). 5.000’den fazla elma çeşidinin çoğu, 30 dönümlük bir meyve bahçesine ekilir. Her türden elmanın dokuları dev bir dondurucuda saklanır, böylece hava veya hastalık belirli bir ağaca zarar verirse, araştırmacılar bu çeşitliliği meyve bahçesine yeniden sunabilirler.

USDA koleksiyonundaki elma malzemelerinin yarısından fazlası, ağaçlar ve tohumlar da dahil olmak üzere yaklaşık 4.000 örnekle yabanidir.

“Meyve kalitesi açısından hemen çekici olmasa da, bu yabani elmalar hastalıklara dayanıklılık, iklime uyum sağlama veya diğer beklenmedik yüksek değerli özellikler için muazzam bir potansiyele sahiptir ve Malus türlerinin evrimini ve modern elmaların evcilleştirme tarihini anlamak için kritik öneme sahiptir.” dedi Gutierrez.

Nova Scotia’da Apple Biyoçeşitlilik Koleksiyonunu oluşturmak, altı yıllık zahmetli bir süreçti. 4.000 küçük ağaç dikmeyi, bir yıl sonra onları sökmeyi, kışın dev bir buzdolabında nemli talaşta saklamayı, gelecek yaz yeniden dikmeyi ve sonra olgunlaşmalarını beklemeyi içeriyordu. Dr. Myles ve meslektaşları, her ağaca adları olan etiketler yapıştırdı ve bekledi.

Kanadalılar, ham maddeleri elde etmek için odak noktasının koruma olduğu Cenevre’deki USDA bahçesiyle işbirliği yaptı. Dr. Gutierrez, her iki yerde de aynı türden çok sayıda bulunması “ağaçların ek alanlarda nasıl performans göstereceğine dair bir fikir veriyor” dedi. Nova Scotia meyve bahçesinin daha fazla araştırma odağı olduğundan, “verilerini daha alakalı hale getirmek için” rastgeleleştirme, çoğaltma ve diğer faktörler göz önünde bulundurularak tasarlandığını ekledi.

USDA’nın 5.000’den fazla elma çeşidine sahip olan Cenevre, NY’deki Apple Koleksiyonunun küratörü Ben Gutierrez. Kredi… The New York Times için Heather Ainsworth

Çeşitli elma çeşitlerini koruyarak ve çeşitli özelliklerin genetik temellerini inceleyerek, Nova Scotia’daki gibi siteler gelecekteki olası elmaların kapsamını genişletmeye yardımcı oluyor.


Daha sıkı elmalar. Daha şekerli – veya daha fazla tart. Fransız ulusal tarım araştırma enstitüsü INRAE’den Francois Laurens, elmaların içinde kırmızı et bile olabilir – yemek için çok acı olan vahşi Kazak elmalarından çıkan “moda” bir trend.

Tamamen pişmiş gibi görünen bir meyve için yeni görünümler hazırlamak söz konusu olduğunda, bir ağacın meyve vermesi için beş ila yedi yıllık bir bekleme süresi nedeniyle elmalarla çalışmak diğer birçok mahsulden daha zordur. Ve yeni bir çeşit yetiştiricilere ulaşmadan önce, araştırmacıların belirli bir elmayı üretmesi ve test etmesi yaklaşık 15 yıl alıyor.

Minnesota Üniversitesi’nde bahçecilik bilimleri profesörü James Luby, “Bu yeni çeşitlerin tüketicilere gerçekten büyük bir şekilde ulaşması için bu yıldan 20 ila 25 yıl sonra kolayca konuşuyoruz” dedi.

Dr. Luby’nin elma şöhreti iddiası, 1960’larda ve 1970’lerde Minnesota Üniversitesi Bahçe Bitkileri Araştırma Merkezi’nde geliştirilen Honeycrisp’e katılımıdır. Honeycrisp’in 1990’ların başında piyasaya çıkmasından yaklaşık on yıl önce, 1982’de merkezde çalışmaya başladı. O zamanlar, bazı yetiştiricilerin ve “muhtemelen bazı gazetecilerin” yeni elmalara ihtiyaç duyulduğuna şüpheyle yaklaştığını söyledi.

Dr. Luby Honeycrisp elması hakkında, “İlk tattığımızda, piyasada olandan çok farklı bir şey olduğunu biliyorduk – bilirsiniz, bu tür patlayıcı gevreklik, et kırma, çok farklıydı,” dedi.

Honeycrisp ve diğer birçok ticari elma, bir tür elma ağacından polen alıp diğerinin çiçeğine koymayı içeren kontrollü hibridizasyon adı verilen bir teknikle ortaya çıktı. Cornell Üniversitesi Bütünleştirici Bitki Bilimi Okulu’nda profesör olan ve ülkenin en eski elma yetiştirme programını yöneten Susan K. Brown, tıpkı iki ebeveynin her iki genetik özelliği de paylaşan bir çocuk üretmesi gibi, çapraz tozlaşmanın melez bir elma ürettiğini söylüyor. ayrıca Cenevre’de.


Dr. Brown, araştırma uzmanı Kevin Maloney ve Cornell’deki geniş işbirlikçi ekibinin yakın zamanda elde ettiği bazı elma başarıları, 2013’te tüketicilere sunulan RubyFrost ve SnapDragon türlerini içeriyor. Bunlar Crunch Time Apple Growers of New ile ortaklaşa ticarileştirildi. York.


Cornell grubunun kreasyonlarından bir diğeri olan havai fişek, “testçiler tarafından önerilen birçok isimden biriydi ve lezzet patlaması için çeşitliliğe uyuyordu” dedi Dr. Brown.

Diğer araştırmacılar, genetik materyal ekleyerek mevcut bir elma çeşidini değiştiren genetik modifikasyon yöntemlerini takip ettiler. Halihazırda satılmakta olan bazı GDO’lar arasında Fuji, Gala ve Granny Smith elmalarının “Arctic” versiyonları ile Arctic Elmaları bulunmaktadır.


Soldan pembe etli bir elma; Apple Biyoçeşitlilik Koleksiyonu’nun meyve bahçelerinde Dr. Myles; sis kaplı elmalar toplanmaya hazır. Kredi… New York Times için Paul Atwood

Genetik modifikasyondan farklı olarak, genomları doğrudan dilimleyen ve düzenleyen bir teknik olan CRISPR’dir. CRISPR, genel olarak elmaların ve gıdaların geleceği için önemli hale gelebilir. Yeni Zelanda Bitki ve Gıda Araştırmaları Enstitüsü’nden David Chagne, “Bir yeniden işlevini anlamak istediğinizde, CRISPR kullanarak onu bozabilirsiniz” dedi.

Bazı ön başarılar elde edildi – bir 2019 çalışmasında bir İtalyan grubu, örneğin CRISPR’nin ateş yanıklığı hastalığına duyarlılığı azaltmak için kullanılabileceğini gösterdi.

Ancak CRISPR sihirli bir soyma bıçağı değildir. Dr. Chagne, Yeni Zelanda gibi bazı ülkelerin CRISPR’nin ticari gıdalar için kullanılmasına izin vermediğini söyledi. Dr. Myles, CRISPR için bir başka zorluğun da tek bir hücreden odunsu bir bitkinin yeniden üretilmesinin kolay olmadığını söyledi.


Kanadalı grup CRISPR oyununa giriyor, ancak elmanın uzun geliştirme süresinin zorluğu da bir engel olmaya devam ediyor: Dr. Myles’ın ekibi, elmayı biraz daha lezzetli hale getiren bir Honeycrisp bitkisinde bir düzenleme yapabilse bile, beş yıl sürecek. İlk test meyvesinin büyümesi için yıllar.


Dr. Myles, “İnsanların bu şeyleri market raflarında görmesi biraz zaman alabilir” dedi. “Ama boru hattının ömrü bitiyor. Ve grubumuz bunun temelini atanlar olmayı umuyor.”

Elma aromalarını karakterize etmek veya meyvelerin toplanmaya hazır hale getirilmesi için araştırmacıların bunları bizzat örneklemeleri gerekir. Dr. Myles, biraz profesyonel şarap tadımcıları gibi, elma uzmanları “ısır, çiğne, tat ve tükür”, yoksa midelerini bulandıracaklarını söyledi.

Dalhousie Üniversitesi’nden Dr. Myles’ın grubuyla doktora öğrencisi olan Sophie Watts, muhtemelen “araştırma adına” meyve bahçesinin elmalarından yaklaşık 800’ünü tattığını söyledi. Örneğin, meyve bahçesinde “muz, narenciye ipuçları ve hatta pamuk şekeri gibi tadı olan Cotton Candy adlı bir tane” olan bazı elmalar var.

75 adet yabani elmanın meyve bahçesinden alınan örneklerin çoğu, tadı oldukça kötüydü.

Bayan Watts ayrıca Nova Scotia laboratuvarının biyolojik çeşitliliğin korunmasındaki rolünü vurguladı. “Değişen dünyamıza adapte olan yeni çeşitler yetiştirmek için ona güvenebilmemiz için etrafta çok fazla mahsul çeşitliliği tutmamız önemli” dedi.

Dr. Myles’ın ekibi, Apple Biyoçeşitlilik Koleksiyonu’ndaki tüm ağaçların temel genetik dizilimini yaparak, elma özelliklerinin genetik temellerini araştıran bir dizi yayınla sonuçlandı. Grup, örneğin elmalar depoda tutulurken ne kadar değiştiğini düzenleyen genleri tanımladı.

Yine de Dr. Myles, elma dünyasını değiştirecek tek bir genetik modifikasyon olmadığı konusunda uyarıyor.


“Keşke o parkın dışında kalan özelliğim olsaydı” dedi. “Keşke muz tadında ve avokado gibi görünmesini sağlayabilsek. Ve bilirsiniz, üç misli verim versin ve her hastalığa karşı dirençli olsun.”

O ekledi, “Vay canına, bu harika olmaz mıydı? Ama bilim bu şekilde çalışmıyor.”