https://frosthead.com

Kan vitenskap produsere et lengre varig juletre?

Det er ingenting som stedet for et klebrig, plastisk juletre som får en juletre-bonde til å krympe. Men amerikanere ser ikke ut til å ha noe imot å handle av velduftende pitch og harpiks for PVC.

Av de amerikanske husholdningene som satte opp et tre, satte mer enn 80 prosent opp en falsk, omtrent det dobbelte av tallet fra for 25 år siden, ifølge Gallup. Det som er verre - hvis du er juletre-bonde, det vil si - er at falske trær lett varer i tiår eller mer, så for hver som er kjøpt i dag, er det 10 eller flere virkelige trær som ikke vil bli solgt i årene som kommer .

En gruppe juletrebønder i Canada kjemper imidlertid tilbake og håper på et nytt og forbedret utvalg av balsamgran utviklet ved Christmas Tree Research Center i Bible Hill, Nova Scotia. Og denne julen avdekker planteforskere ved denne institusjonen på Dalhousie University - det eneste slike anlegget i verden - fruktene av deres arbeidskraft: SMART Balsam.

Det starter med en julefavoritt

Balsamgraner, kjent for sine dypgrønne nåler og deilige duft, er en Nova Scotia-spesialitet og et av de mest solgte juletrærne i Canada. De utgjør også en stor del av de 1, 7 millioner juletrærne Canada eksporterer årlig, hvorav mange havner i amerikanske stuer; noen blir sendt så langt som til Bangkok og Dubai.

Problemet er at balsamgran, som alle artene som brukes til juletrær (og som alle ville plantearter, for den saks skyld), er uregelmessige i form. Noen blir kortere og feitere enn andre; noen er høyere og tynnere; noen er tette, mens andre er sparsomme; noen har rette, jevnt fordelt grener, andre er ganske deformerte utseende; og noen begynner å kaste nåler like etter at de er kuttet, mens andre holder seg friske og grønne gjennom det nye året uten å strø over hele teppet ditt.

SMART Balsam har ingen av disse uregelmessighetene, fordi det er en klone. "De fleste dyrkere planter trærne sine fra frø, vanligvis hentet fra kjegler der det ikke er kontrollert pollinering, noe som betyr at genetikken til hver frøplante er unik, så hvert tre oppfører seg annerledes, " forklarer Lada.

SMART er et forkortelse for en munnfull plantevitenskapssjargon: senescence-modulert abscission-regulert teknologi. For å si det enklere, sier Lada, SMART trær er alt du noensinne har ønsket deg i et juletre: bilde-perfekt arkitektur, sterk aroma, blågrønn farge og utmerket nålretensjon.

Disse trærne er også smarte i forretningsmessig forstand. Når trærne er kommersielt tilgjengelige, planlegger Christmas Tree Council of Nova Scotia, en lokal oppdrettsgruppe, å lansere en markedsføringskampanje rettet mot tusenårsskiftet, som de tror antagelig velger et pent tre med et fengende- ser etikett som leser “SMART” over et deformert og ikke-navnemerke. De håper også at juletre-shoppere til og med vil gaffle noen ekstra kroner for det - og bli forført bort fra den kunstige tregangen ved løftet om et levende tre, som er produsert av teknisk kunnskapsrike forskere.

Anti-GMO-mengden kan være trygg på å vite at SMART Balsam ikke er et produkt av genteknologi, sier Lada, selv om han og teamet hans benyttet de siste triksene innen genomikkvitenskap for å produsere det, sammen med gammeldagse avlsteknikker.

Dette er hvordan:

Making a Christmas Tree SMART

Først ble tusenvis av balsamgranene vist for de ideelle egenskapene (form, nålretensjon, duft osv.). Deretter ble de genetiske markørene for disse trekkene identifisert gjennom transkriptomikkanalyse - en teknikk som gjør det mulig for forskere å forstå hvordan forskjellige gener kommer til uttrykk i forskjellige miljøforhold. Bevæpnet med denne informasjonen brukte teamet tradisjonelle hybridiseringsmetoder for å lage forbedrede balsamgranvarianter med de ønskede egenskapene, og klonet dem deretter for å sikre at hvert tre ville være identisk.

Kloning i dette tilfellet er mindre frankensteinian, da det høres ut - det tilsvarer en gartner som "tar stiklinger", og er slik kamelia eller rosmarinbusk i hagen din ville blitt forplantet.

Den største bragden i alt dette, sier Lada, var å identifisere genene som er ansvarlige for nåledråpe, egenskapen til levende trær som forbrukerne synes er mest irriterende. Det er ikke bare ett gen som er ansvarlig for nåledråper, sier han, det er mange, og trikset var å lære hvordan genetikken til nåledråp interagerer med andre variabler, alt fra ytre forhold, som temperatur og fuktighet til biologiske faktorer, som fotosyntetiske og hormonelle prosesser.

"Dette var første gang at et så komplekst sett av relasjoner er undersøkt for en fysiologisk dysfunksjon i juletrær - i dette tilfellet nåltap etter høsting." Sier Lada. "Det er en så kompleks prosess, det er ikke bare en enkelt faktor."

Balsamgranene holder vanligvis nålene sine i seks eller syv uker etter å ha blitt hugget, mens SMART-treet holder på dem i tre måneder eller mer. Lada ser på dette som en enorm velsignelse for dyrkere, ettersom juletrær som er bestemt til eksport blir hugget allerede i den første uken i oktober i Nova Scotia.

Ikke forvent å reise en i stuen din snart. Dyrkere i Nova Scotia vil plante de første SMART-trærne det kommende året, og det vil være minst fem år før de modnes til juletreet og debuterer.

Har lysene på treet ditt spørsmål?

En uventet oppdagelse som kom ut av forskningen, var funnet at LED-julelys har en meget gunstig effekt på nålens fastholdelse. Fordi fotosyntesen, som fortsetter selv etter at et juletre er hugget, hjelper nålene med å holde seg friske og festet til treet, vurderte teamet virkningen av en rekke lysordninger, inkludert lysdioder, glødepærer og lysrør som er vanlig i butikker der Det selges mange juletrær, så vel som virkningen av mørket fra trærne sendes ut. LED-belysning ga langt de beste resultatene, men Lada fant ut at frekvensen av lys produsert av røde og hvite LED-pærer var den mest fordelaktige.

"De røde og hvite spektrumene er de som blir brukt av treet på kloroplastnivå, slik at det kan syntetisere karbohydrater og sukker, " sier Lada. "Og det gir treet energi til å bevare nålene i en lengre periode."

Det er gode nyheter for planeten, ettersom LED-julelys bruker 80 til 90 prosent mindre energi enn de gammeldagse glødelampene. Den fordelen er ikke eksklusiv for SMART-trær. Imidlertid vil ethvert juletre vare lenger med LED-lys. Og dessverre kan SMART-trær vise seg å være mindre miljøvennlige enn konkurrentene uten navn.

Et av Ladas forhåpninger var at han kunne låse opp genetikken for skadedyr og sykdomsresistens i balsamgran, for å gi dyrkere mer robuste trær som ville kreve mindre plantevernmidler. Men det viste seg at avl for genetisk resistens mot nåldråpe motvirket avl for skadedyrresistens. Så langt ser det ut til at disse trekkene er inkompatible på genetisk nivå, selv om Lada har tenkt å fortsette å prøve. "Det tar lenger tid enn vi forventet å komme ut med et tre som vil være miljøvennlig, så dyrkere trenger ikke å bruke så mye jordbrukskjemikalier, " sier han. Det må vente til SMART balsam versjon 2.0.

Flere historier fra Modern Farmer:

  • 7 måter å resirkulere juletreet ditt
  • Her er hvorfor juletreet ditt kommer fra en gård
  • Inne i World of Christmas Tree Farming

Denne artikkelen kom opprinnelig på Modern Farmer.

Kan vitenskap produsere et lengre varig juletre?