Товарів: 0
На суму: 0 грн
Стаття Метта Хейса, Корнельський університет.
За кілька місяців до початку вегетації виноградні бруньки (вічка) із зачатками суцвіть повинні витримати складні зимові погодні умови та морози.
Розуміння того, як бруньки, що перезимували у відкритих виноградниках, реагують на низьку зимову температуру, має першорядне значення для виробників винограду в штаті Нью-Йорк, Сполучених Штатах та інших північних регіонах і країнах, де вирощують виноград. Деякі з найпопулярніших сортів, які використовуються у виноробній та переробній промисловості, можуть витримувати температури значно нижчі за температуру замерзання води. У процесі, який ми називаємо переохолодженням, клітинні механізми в зимовій бруньці підтримують клітинну воду в незамерзлому стані приблизно від мінус 4 до мінус 30 градусів за Фаренгейтом (примітка*- від мінус 20 до мінус 35 градусів Цельсія), залежно від походження сорту. Після певного низькотемпературного порогу вода в клітинах перетворюється на лід, функції клітин припиняються і нирка гине.
Виробники винограду давно покладаються на традиційні методи дослідження заморожування клітинного соку рослин (прибл.*. - основний спосіб - заморожування живців винограду в морозильній камері, у якого більше недоліків, ніж переваг). Тепер науковці коледжу сільського господарства та наук про життя використовують потужну сучасну технологію, щоб по-новому поглянути на клітинну механіку, яка дозволяє зимуючим вічкам винограду переживати сильний холод. Це дослідження має велике значення для економічної ефективності виноградарства, особливо тому, що зміна клімату дозволяє вирощувати виноград у все більш північних регіонах, а регіони традиційного виноградарства зараз піддаються незвичайним екстремальним погодним умовам.
Ел Ковалескі, аспірант із технології рослинництва, використовує джерело високої енергії Cornell Synchrotron Source (CHESS) для створення 3D-зображень виноградних бруньок. Зображення, створені в CHESS, дають унікальну перспективу для подальших досліджень, оскільки Ковалескі розкриває генетичну основу гіпотермії зимуючих очей винограду.
Гіпотермія є динамічним процесом: різні частини ока замерзають при різних температурах, і ці рівні та місця змінюються залежно від пори року. Коли сезонна температура падає, виноградна брунька реагує, використовуючи гени холодостійкості, оскільки клітини мобілізують ресурси для виживання. "Різні частини рослини (зокрема, брунька) мають різну холодостійкість. Ми вважаємо, що рослина повинна мати генетичний контроль над тим, що відбувається, оскільки брунька завжди реагує на морозні температури", - сказав Ковалескі. «Визначивши, які гени більш експресуються в різний час протягом різних періодів вегетації, ми зможемо виділити ті, які є найбільш активними під час найнижчих температур, і таким чином визначити гени, відповідальні за підтримку життєздатності рослини під час холоду». У рослин, які зимують над землею (а це всі чагарники, дерева, виноград тощо), бруньки виконують роль оболонки для захисту зачатків суцвіть і вегетативних пагонів. Сучасне розуміння проблеми морозостійкості та зимостійкості полягає в тому, що коли у позаклітинниках утворюється лід, починається зимове висихання, і вода залишає бруньку, доки не відбудеться зневоднення, критичне для виживання бруньки. У цей момент починається процес переохолодження рослини.
Тепер дослідники Корнелла об’єдналися з фізиками, щоб візуалізувати процес переохолодження. Використовуючи високоенергетичне паралельне рентгенівське випромінювання, отримане в CHESS, Ковалескі створює зображення виноградних бруньок, використовуючи розсіювання рентгенівських променів, коли вони проходять через щільну тканину бруньки. Розсіювання створює зображення фазового контрасту, з яких Ковалескі будує цифрові зображення, які дозволяють йому візуалізувати зміни у вмісті води та стані клітин. У поєднанні з даними генетичного секвенування (примітка*- визначення амінокислотної або нуклеотидної послідовності ДНК і РНК) Ковалескі може створити точне уявлення про реакцію вушних раковин на найнижчі температури.
Складні зимові умови, різкі перепади і скачки температури, зимові відлиги та інші абіотичні чинники не є статичними і досить хаотичними у своїх проявах, які важко передбачити і передбачити. Відомо, що зимові морози знищують виноградники, як це сталося під час зимового мінімуму 2014 року, який знищив близько половини багатьох промислових сортів у штаті Нью-Йорк, змусивши виробників купувати виноград за межами штату. Тривалі температури нижче нуля в поєднанні з обмерзанням і екстремальними змінами температури взимку регулярно завдають шкоди виноградникам на північному сході Сполучених Штатів. Варто згадати сумнозвісну «Різдвяну різанину» 1980 року (примітка*«Різдвяна різанина» — так називають стихійне лихо, коли через аномальне грудневе потепління в кущах винограду почався сокорух, а потім стався різкий стрибок температури повітря з мінус 2 до мінус 29 градусів за Цельсієм — тоді майже 100% бруньок неукритого врожаю загинуло і регіон повністю залишився без урожаю). Глибокі озера Фінгер Лейкс, які зазвичай не замерзають взимку, допомагають підтримувати трохи вищі температури взимку на схилах навколо озер, що робить ці території придатними для відкритого виноградарства. Але навіть ці захищені регіони вразливі до руйнівного впливу морозів.
Поглиблення наукового розуміння процесу гіпотермії дає виноградарям можливість відбирати на генетичному рівні найкращі сортові клони для подальшого розмноження та вирощування. Працюючи зі своїм консультантом Брюсом Райшем і виноробами Cornell, Ковалескі визначає гени, відповідальні за холодостійкість. Ці дані дають Reisch та іншим виробникам інформацію, необхідну для вибору клонів, які можуть витримувати більш низькі температури, зберігаючи при цьому врожайність і сортові якості, які вимагають споживачі та власники виноградників.
"Для такої складної властивості, як морозостійкість, малоймовірно, що існує лише один ген, відповідальний за стійкість сорту до складних зимових умов. Але чим більше ми розуміємо складність і механізми генетичної системи, тим краще в майбутньому виноградарі зможуть покращити холодостійкість сортів", - сказав Рейш, професор секції садівництва Школи інтегративних наук про рослини та директор програми генетики в Корнельсько-Женевська дослідницька група з селекції виноградної лози. «Робота Ела вносить таку необхідну ясність у цю область досліджень і має потенціал для застосування до широкого спектру багаторічних культур», — сказав він.
Садівництво (персики та інші фруктові дерева, які зимують без укриття на зиму) також може отримати користь від цього фундаментального дослідження, сказав Ковалескі. Якщо ті самі гени, які працюють у бруньках, також активні в зелених тканинах рослини (пагонах), генетичні дані також допоможуть зменшити втрати від весняних заморозків. «Зрозумівши генетичні компоненти, які визначають морозостійкість винограду, ми зможемо знизити ризик заморозків і захистити багаторічні культури, які мають вирішальне значення для економіки північно-східних Сполучених Штатів», — сказав Ковалескі.
Разом з Рейшем дослідження Ковалескі консультують Роберт Торн, професор кафедри фізики, і Джейсон Лондо, дослідник-генетик відділу досліджень сільськогосподарської генетики Міністерства сільського господарства США.
Переклад С.І.Красохіної
Примітка* - примітка перекладача
Ще почитати:
Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса
В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?
Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів
Ігристі вина
Токайські вина
У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».
Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.
Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
https://privatnamarka.com/
https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
https://www.facebook.com/Privatnamarka
https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\