Close
none

Firmast

Cubanfoodla - See Populaarne Veini Hinnanguid Ja Arvustusi, Idee Unikaalne Retseptid, Informatsioon Kombinatsioone Uudiste Ja Kasulike Juhendite Lugemiseks.

Vein Ja Tehnika

Kuidas arvutid on harjunud viinamarjade häkkimiseks

See on tuttav vaatepilt kogu riigi ülikoolides ja veinivalmistusasutustes: viinamarjapuude read, mis tähistavad aastatepikkust tööd, lootusega muuta veinitööstus paremaks.



Esmapilgul ei tundu, et viinamarjakasvatuse võtted on sajandite jooksul palju muutunud. Kasvatajad väetavad üht viinapuud teise õietolmuga, lootes luua järglasi, kes peavad vastu haigustele ja annavad kvaliteetseid viinamarju.

Kuid kulisside taga toetuvad viinamarjakasvatuse uuringud üha enam arvutitele, mis analüüsivad geneetilisi andmeid. Lootus on, et see suurendab uute viinamarjasortide väljatöötamise kiirust ja tagab veinitööstuse elujõu.

'Kasutan 23andme analoogiat, kui proovin selgitada, mida me teeme,' ütleb dr Dario Cantu, viinamarjakasvatuse ja enoloogia dotsent California ülikool, Davis. 'Kõik need ettevõtted, mis annavad teie esivanemate ja teie tõenäosuse haigestuda mõnest haigusest - arvan, et seda me teeme, kasutades sarnaseid tööriistu nagu need ettevõtted, et kiiresti mõista Itaalia viinamarjade geene.'



Dr Cantu kasutab arvutit, et analüüsida veiniviinamarjasortide geneetilist koosseisu, et mõista erinevuste põhjustavaid erinevusi. Seejärel saavad kasvatajad proovida kombineerida soovitavaid tunnuseid, et luua originaalsed sordid, mis võivad olla haigustele ja põuale vastupidavamad, ning pakkuda uusi unikaalseid maitseid.

none

noneKas teadus suudab päästa meie lemmikveine?

'Ma pole ise kasvataja,' ütleb dr Cantu. 'Ma teen koostööd Andy Walkeriga [UC-Davise õppejõud]. Ta on kasvataja. Täiendame üksteist selles mõttes, et ta on traditsiooniline kasvataja ja mina olen arvutipoiss, nii et aitan tal mõista mõne teda huvitava omaduse geneetikat.

'Nii et Andy teeb looduslike viinamarjapopulatsioonide uurimiseks haiguskindluse - jahukaste jms - ja seejärel püüab ta neid tunnuseid kultiveeritud sortidesse sisse viia. Aitan tal mõista nende tunnuste geneetilist alust. '

Viinamarjade valmistamine vanamoodsalt

Traditsiooniliselt valis tõuaretaja kaks soovitavate tunnuste või fenotüüpidega emataime. Näiteks võib ühel vanemal olla suured viinamarjad, kuid haigusetaluvus halb, teisel aga väiksemad, kuid jahukaste suhtes vastupidav. Sel juhul otsivad kasvatajad nende taimede ristamisel järglasi, kellel on soovitud suured marjad ja haiguskindlus.

Kui kasvataja on isase vanema õietolmu emase vanema väetamiseks kasutanud, istutatakse saadud seemned. Taimede vilja kandmiseks ja nende hindamiseks kulub neli kuni kuus aastat.

Saak? Ei ole tagatud, et mõni järglastest päriks soovitud omaduse. Võimalik, et aastatepikkune töö võib sõna otseses mõttes osutuda viljatuks.

none

Dr Lance Cadle-Davidson (seisab) ja dr Avi Karn, analüüsides soodsate viinamarjaomaduste jaoks ulatuslikke geneetilisi andmeid

Looduse täiendamine

Markeriga abistamine on viis, kuidas viinamarjade uurimisel kasutatakse arvuteid, mis on keskne osa VitisGen2 projekt . See meetod kasutab DNA andmeid, et aretajad saaksid valida, milliseid viinamarjaistikuid hoida. Eesmärk on arendada parema maitsega viinamarjadega taimi, mis on haigustele ja kahjuritele vastupidavamad.

'Viinamarjakasvatusprogrammides on meil nii palju andmeid,' ütleb dr Avinash Karn, arvutusbioloogia ja kvantitatiivse geneetika järeldoktor Cornelli ülikool . 'Seal on geneetilisi andmeid, mis hõlmavad DNA järjestuse andmeid ja fenotüübi andmeid. Fenotüübi andmed võivad olla [füüsikalised tunnused nagu] haiguskindlus, puuviljade kvaliteet või kohanemisvõimalused nagu külmataluvus.

Karn ütleb, et suur arvutusvõimsus on ülioluline, et analüüsida sellise programmi nagu VitisGen2 abil loodud hämmastavat teabemahtu.

Markeriga abistatud tõuaretus püüab aretusprotsessi sujuvamaks muuta. Esiteks koguvad teadlased konkreetsete viinamarjade viinapuude fenotüübi ja geneetilisi andmeid. See teave kantakse andmebaasi ja teadlased määravad tööriistade abil kindlaks, milline geneetiline järjestus või marker on seotud konkreetse tunnusega. Seejärel saavad taime DNA-st seda markerit otsides kindlaks teha, kas sellel on soovitud kvaliteet.

noneMiks hübriidviinamarjad on olulised

Karn võrdleb protsessi raamatu sirvimise ja kogu teksti lugemise asemel mõne võtmesõna otsimisega.

Kui soovitud omadus on tuvastatud, teevad kasvatajad tavapäraseid tehnikaid kasutades risti ja istutavad saadud seemned. Selle asemel, et oodata mitu aastat, kuni viinapuu vilja kannab, saavad kasvatajad kuude jooksul näha, kas viinapuud kannavad soovitud geeni.

Kui seemikud on paar kuud vanad, saab lehekude analüüsida, et näha, kas taim on pärinud konkreetse DNA-markeri. Kui see juhtub, võib aretaja viinapuu kasvatamist jätkata. Kui ei, siis võib selle ära visata.

'[Markeriga abistatud valik] aitab aretajal säästa aega, raha ja ruumi,' ütleb Karn. 'See on kogu selle teabe kasutamisel ja analüüsimisel suur erinevus tavapärase [aretus] meetodi suhtes.'

Mida tulevik toob?

Kuidas mõjutab arvuti abil viinamarjakasvatus veinitarbijaid? Karn ütleb, et haigustele vastupidavad või muutuva kliimaga paremini kohanenud viinapuud tagavad veinitootjatele viinamarjad, mida nad vajavad kasvava tarbijate nõudluse rahuldamiseks.

'Ma ütleksin, et meie töö aitab kindlasti viinamarjakasvatajaid, säästes aega ja raha ning [aidates neil] tõhusamaid otsuseid langetada,' ütleb Karn. 'Nad suudavad pakkuda paremat toodet, mis aitab toota kvaliteetsemat veini.'

noneTõde teie lemmikveinide taga

Dr Cantu ütleb, et lisaks uute viinamarjasortide väljatöötamisele on oluline mõista ka olemasolevate, kuid vähem tuntud sortide geneetilist materjali.

'Me räägime palju sellest, kuidas kliimamuutused rikuvad viinamarjakasvatust ja veinivalmistamist, kuid saame uurida olemasolevaid sorte,' ütleb ta. 'Neid on seal tuhandeid. On [mõnda], mida on kohandatud kasvatamiseks väga kuumas ja kuivas kliimas, näiteks Lõuna-Itaalias või Lõuna-Hispaanias. Need on palju paremini kohanenud keskkonnaga, millega me praegu silmitsi seisame, ja võib-olla veelgi enam sellega, mis meie ees seisame tulevikus.

“Sellel, mida meie riiulitelt leiame, on erinevad nimed ja erinevad sildid. Kuid see võib olla isegi parem kui see, mis meil praegu on. '

Lisateavet selle kohta, kuidas teadus jooke tulevikku juhib, leiate meie Wine & Tech väljaandest.