Фото: із відкритих джерел
У Virginia Tech досліджують генетичні ознаки перцю, щоб прискорити створення сортів, придатних для контрольованого середовища (CEA) — із компактною архітектурою, коротшим циклом і збереженням смакових якостей. Паралельно команда вивчає підходи до контролю хвороб у закритих системах, зокрема RNA-орієнтовані фунгіциди проти сірої гнилі.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Перець широко вирощують у Каліфорнії та Нью-Мексико, а також на менших фермах у Вірджинії. Водночас більшість наявних сортів селекціонували під відкритий ґрунт, тому вони не завжди підходять для контрольованого середовища (controlled environment agriculture, CEA) — теплиць, вертикальних ферм і інших закритих систем, де потрібні компактні рослини та короткі виробничі цикли.
Як зазначають у матеріалі USDA, прогрес у створенні «індорних» сортів перцю був повільним через нестачу генетичних інструментів і ресурсів. Над заповненням цієї прогалини працює професор Virginia Tech Бін’юй Чжао (Bingyu Zhao), який поєднує селекцію та геноміку для ідентифікації, картування й прогнозування генетичних ознак у межах ширшої ініціативи зі створення бібліотеки генів рослин.
Поточний проєкт Чжао, який частково підтримує Національний інститут продовольства та сільського господарства USDA (NIFA), зосереджений на поліпшенні сортів перцю для CEA з практичною цінністю для виробників Вірджинії. У публікації наголошується, що вирощування перцю в приміщенні може зменшити залежність від постачань із Західного узбережжя, підвищити свіжість продукції для ринків Східного узбережжя та створити додаткові економічні можливості для локальних фермерів.
«Peppers are a good model organism. No matter where they’re grown, outside or in a CEA, they face disease challenges», — сказав Бін’юй Чжао.
Чому для CEA потрібні інші сорти
Закриті системи частково захищають рослини від погодних ризиків і багатьох шкідників, однак тепле й вологе середовище та щільне розміщення рослин можуть пришвидшувати поширення хвороб. Тому нові сорти мають одночасно відповідати вимогам до стійкості та очікуванням споживачів щодо смаку, а також «вписуватися» у формат компактних, швидкорослих рослин для індорного виробництва.
Як прискорюють селекцію: геноміка та редагування геному
Традиційна селекція, яка передбачає вирощування та відбір великих популяцій за потрібними ознаками, може тривати п’ять років або більше. Підхід команди Чжао передбачає використання біотехнологій, зокрема редагування геному, щоб скоротити цей шлях: ідентифікувати гени, пов’язані зі смаком, структурою рослини та стійкістю до стресів, і точніше вносити поліпшення.
«We want to preserve desirable traits consumers expect and replace less favorable ones. We have techniques that can make that happen in as little as a year», — сказав Бін’юй Чжао.
У матеріалі також зазначено, що поліпшення можуть спиратися як на природну генетичну мінливість, так і на індуковані мутації. Далі селекційні стратегії застосовують для «очищення» генетичного матеріалу — видалення небажаних компонентів із одночасним збереженням потрібних ознак.
Паралельний напрям: контроль хвороб у закритих системах
Окремо Чжао співпрацює з садівницею Virginia Tech Кейлі Саут (Kaylee South) у межах іншого проєкту USDA, присвяченого контролю хвороб у CEA. Команда досліджує RNA-орієнтовані фунгіциди для управління сірою гниллю (gray mold) у гідропонній суниці — як несинтетичну альтернативу для тепличного та вертикального виробництва.
«We’re exploring disease management strategies that are effective and practical for indoor systems to grow vegetables, fruit and herbs», — сказала Кейлі Саут.
За даними USDA, команда також може оцінювати стійкість до хвороб у нових культиварах, виведених спеціально для безґрунтових тепличних і вертикальних систем. Крім того, Чжао та Саут готують публікацію Virginia Cooperative Extension щодо управління патогенами в CEA; її вихід очікується восени.
Для агровиробників це означає, що селекція під CEA поступово переходить від поодиноких експериментів до більш системної роботи з генетичними інструментами та паралельним відпрацюванням захисту від хвороб — критичного чинника для щільних індорних посадок.