Ülkenin dört bir yanındaki üniversitelerde ve şarapçılık kurumlarında tanıdık bir manzara: Her biri şarap endüstrisini daha iyi hale getirme umuduyla yıllarca süren çalışmayı temsil eden üzüm asmaları sıraları.

İlk bakışta üzüm yetiştirme teknikleri yüzyıllar boyunca pek değişmiş gibi görünmüyor. Yetiştiriciler, hastalığa direnecek ve kaliteli üzümler üretecek yavrular yaratmayı umarak bir asmayı diğerinin poleniyle döller.

Ancak perde arkasında, üzüm yetiştirme araştırmaları, genetik verileri analiz eden bilgisayarlara giderek daha fazla dayanıyor. Umut, bunun yeni üzüm çeşitlerinin geliştirilme oranını artırması ve şarapçılık endüstrisinin canlılığını sağlamasıdır.

'Ne yaptığımızı açıklamaya çalışırken 23andme benzetmesini kullanıyorum' diyor bağcılık ve enoloji profesörü Dr. Dario Cantu California Üniversitesi, Davis. 'Soyunuzu ve bazı hastalıklardan hastalanma olasılığınızı veren tüm bu şirketler. İtalyan üzümlerindeki genleri hızlı bir şekilde anlamak için bu şirketlere benzer araçlar kullanarak yaptığımız da bu.'

Dr. Cantu, çeşitli özelliklerden sorumlu olan farklılıkları anlamak için şaraplık üzüm çeşitlerinin genetik yapısını analiz etmek için bilgisayar kullanıyor. Yetiştiriciler daha sonra hastalıklara ve kuraklığa daha dirençli olabilecek ve yeni, benzersiz tatlar sunabilecek orijinal çeşitler oluşturmak için istenen özellikleri birleştirmeye çalışabilirler.

Bilim Favori Şaraplarımızı Kurtarabilir mi?

Dr. Cantu, “Ben kendim yetiştirici değilim” diyor. Andy Walker [UC-Davis'te öğretim üyesi arkadaşım] ile işbirliği yapıyorum. Yetiştirici o. Birbirimizi geleneksel yetiştirici ve ben bilgisayar adamıyım anlamında tamamlıyoruz, bu yüzden ilgilendiği bazı özelliklerin genetiğini anlamasına yardımcı oluyorum.

Andy'nin yaptığı şey, yabani üzümlerin doğal popülasyonlarını hastalık direnci - külleme vb. İçin taramak ve sonra bu özellikleri ekili çeşitlere sokmaya çalışıyor. Bu özelliklerin genetik temelini anlamasına yardımcı oluyorum. '

Üzümleri eski moda bir şekilde yapmak

Geleneksel olarak, bir yetiştirici arzu edilen özelliklere veya fenotiplere sahip iki ana bitki seçerdi. Örneğin, bir ebeveynin büyük üzümleri olabilir, ancak hastalık toleransı zayıfken, diğer ebeveyn daha küçük üzümlere sahip olabilir, ancak küllemeye dirençli olabilir. Bu durumda, yetiştiriciler, bu bitkileri geçerek, büyük meyveler ve hastalık direnci gibi arzu edilen özelliklere sahip bir yavru arayacaklardır.

Yetiştirici, dişi ebeveyni döllemek için erkek ebeveynden gelen poleni kullandığında, ortaya çıkan tohumlar ekilir. Bitkilerin meyve vermesi ve değerlendirilmesi dört ila altı yıl sürecektir.

Yakalayış? Yavruların herhangi birinin istenen özelliği miras alacağı garanti edilmez. Potansiyel olarak, yıllar süren çalışma kelimenin tam anlamıyla sonuçsuz kalabilir.

Dr. Lance Cadle-Davidson (ayakta) ve Dr. Avi Karn, uygun üzüm özellikleri için büyük ölçekli genetik verileri analiz ediyor

Doğayı yükseltmek

Marker destekli yetiştirme, üzüm araştırmalarında bilgisayarların kullanıldığı bir yoldur ve VitisGen2 Projesi . Bu yöntem, yetiştiricilerin hangi üzüm fidelerini saklayacaklarını seçmelerine yardımcı olmak için DNA verilerini kullanır. Amaç, hastalıklara ve zararlılara daha dayanıklı, daha lezzetli üzümlere sahip bitkiler geliştirmektir.

Hesaplamalı biyoloji ve kantitatif genetik alanında doktora sonrası araştırma görevlisi olan Dr. Avinash Karn, 'Asma yetiştirme programlarında çok fazla veriye sahibiz' diyor. Cornell Üniversitesi . 'DNA sıralama verilerini ve fenotip verilerini içeren genetik veriler var. Fenotip verileri, hastalık direnci, meyve kalitesi gibi [fiziksel özellikler] veya soğuğa tolerans gibi uyarlamalar olabilir. '

Karn, VitisGen2 gibi bir programdan üretilen şaşırtıcı bilgi hacmini analiz etmek için yüksek bilgi işlem gücünün çok önemli olduğunu söylüyor.

Markör destekli yetiştirme, üreme sürecini düzene sokmayı amaçlamaktadır. İlk olarak, araştırmacılar belirli üzüm asmaları için fenotip ve genetik veri toplar. Bilgi bir veri tabanına konur ve araştırmacılar, hangi genetik dizinin veya işaretleyicinin belirli bir özellikle ilişkili olduğunu belirlemek için araçlar kullanır. Daha sonra, bir bitkinin DNA'sındaki o işaretleyiciyi arayarak, istenen kaliteye sahip olup olmadığını belirleyebilirler.

Hibrit Üzümler Neden Önemlidir?

Karn, süreci bir kitabı gözden geçirip metnin tamamını okumak yerine birkaç anahtar kelime aramakla karşılaştırır.

Arzu edilen özellik belirlendikten sonra, yetiştiriciler geleneksel teknikleri kullanarak bir melezleme yapar ve elde edilen tohumları ekerler. Yetiştiriciler, asmanın meyve vermesini birkaç yıl beklemek yerine, asmaların aylar içinde istenen geni taşıyıp taşımadığını görebilirler.

Fideler birkaç aylık olduktan sonra, bitkinin belirli bir DNA markörünü miras alıp almadığını görmek için yaprak dokusu analiz edilebilir. Olursa, yetiştirici asma yetiştirmeye devam edebilir. Değilse, atılabilir.

'[Marker destekli seçim] yetiştiricinin zamandan, paradan ve yerden tasarruf etmesine yardımcı olacak,' diyor Karn. 'Tüm bu bilgileri kullanmak ve analiz etmek arasındaki en büyük fark, herhangi bir geleneksel [yetiştirme] yönteminden daha büyük.'

Gelecek ne gösterir?

Bilgisayar destekli üzüm yetiştiriciliği, şarap tüketicilerini nasıl etkileyecek? Karn, hastalıklara dirençli veya değişen iklime daha iyi adapte olan üzümlerin, şarap üreticilerinin artan tüketici talebini karşılamak için ihtiyaç duydukları üzümlere sahip olmalarını sağlayacağını söylüyor.

Karn, 'Yaptığımız işin, zamandan ve paradan tasarruf ederek ve daha verimli kararlar almalarına yardımcı olarak [üzüm] yetiştiricilerine kesinlikle yardımcı olacağını söyleyebilirim,' diyor. 'Daha iyi bir ürün sunabilecekler ve bu da daha kaliteli şarap üretmeye yardımcı olacak.'

En Sevdiğiniz Şarapların Ardındaki Gerçek

Dr.Cantu, yeni üzüm çeşitlerinin geliştirilmesine ek olarak, var olan ancak daha az bilinen çeşitlerin genetik materyalini anlamanın da önemli olduğunu söylüyor.

'İklim değişikliğinin bağcılık ve şarap yapımını nasıl mahvedeceği hakkında çok konuşuyoruz, ancak mevcut çeşitleri keşfedebiliriz' diyor. “Dışarıda onlardan binlercesi var. Güney İtalya veya güney İspanya gibi çok sıcak ve kuru iklimlerde yetiştirilmek üzere uyarlanmış [bazıları] var. Şu anda karşı karşıya olduğumuz ortama ve belki de gelecekte karşı karşıya olduğumuz ortama çok daha iyi adapte olmuş durumdalar.

“Raflarımızda bulduğumuz şeyin farklı adları ve farklı etiketleri olacak. Ama şu anda sahip olduğumuzdan daha iyi olabilir. '

Wine & Tech sayımızda bilimin içecekleri geleceğe nasıl taşıdığı hakkında daha fazlasını keşfedin.