Close
Logo

من نحن

Cubanfoodla - وهذا تصنيفات النبيذ شعبية، واستعراض، فكرة وصفات فريدة من نوعها، معلومات عن مجموعات من التغطية الإخبارية وأدلة مفيدة.

النبيذ والتكنولوجيا

كيف يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر لاختراق العنب

إنه مشهد مألوف في الجامعات ومؤسسات صناعة الخمور في جميع أنحاء البلاد: صفوف من كروم العنب التي تمثل سنوات من العمل ، كل منها يأمل في تغيير صناعة النبيذ إلى الأفضل.



للوهلة الأولى ، لا يبدو أن تقنيات تربية العنب قد تغيرت كثيرًا على مر القرون. يقوم المربون بتخصيب كرمة واحدة بحبوب اللقاح من أخرى ، على أمل تكوين نسل يقاوم الأمراض وينتج عنبًا عالي الجودة.

لكن وراء الكواليس ، تعتمد أبحاث تربية العنب بشكل متزايد على أجهزة الكمبيوتر التي تحلل البيانات الجينية. نأمل أن يؤدي ذلك إلى زيادة معدل تطوير أنواع جديدة من العنب وضمان حيوية صناعة النبيذ.

'أستخدم تشبيه 23andme عندما أحاول شرح ما نقوم به' ، كما يقول الدكتور داريو كانتو ، الأستاذ المساعد في زراعة الكروم وعلم التخمير في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس. 'كل هذه الشركات التي تعطي أسلافك واحتمالية إصابتك ببعض الأمراض - أعتقد أن هذا ما نقوم به ، باستخدام أدوات مماثلة لهذه الشركات لفهم الجينات في العنب الإيطالي بسرعة.'



يستخدم الدكتور كانتو أجهزة الكمبيوتر لتحليل التركيب الجيني لأصناف عنب النبيذ لفهم الاختلافات المسؤولة عن الخصائص المختلفة. يمكن للمربين بعد ذلك محاولة الجمع بين السمات المرغوبة لإنشاء أصناف أصلية قد تكون أكثر مقاومة للأمراض والجفاف ، وتقديم نكهات جديدة وفريدة من نوعها.

هل يمكن للعلم أن ينقذ نبيذنا المفضل؟

يقول الدكتور كانتو: 'أنا نفسي لست مربيًا'. 'أنا أتعاون مع Andy Walker [عضو هيئة تدريس زميل في UC-Davis]. إنه المربي. نحن نكمل بعضنا البعض بمعنى أنه المربي التقليدي وأنا رجل الكمبيوتر ، لذلك أساعده في فهم جينات بعض السمات التي يهتم بها.

'لذا فإن ما يفعله آندي هو فحص التجمعات الطبيعية للعنب البري بحثًا عن مقاومة الأمراض - ضد البياض الدقيقي ، وما إلى ذلك - ثم يحاول إدخال هذه السمات في الأنواع المزروعة. أنا أساعده في فهم الأساس الجيني لتلك السمات '.

صنع العنب على الطريقة القديمة

تقليديا ، يختار المربي نباتين أصليين بصفات مرغوبة ، أو أنماط ظاهرية. على سبيل المثال ، قد يكون لدى أحد الوالدين عنب كبير ، لكنه لا يتحمل المرض بشكل سيئ ، في حين أن الآخر قد يكون لديه عنب أصغر ، ولكنه مقاوم للعفن البودرة. في هذه الحالة ، من خلال عبور هذه النباتات ، سيبحث المربون عن نسل يمتلك الصفات المرغوبة للتوت الكبير ومقاومة الأمراض.

بمجرد أن يستخدم المربي حبوب اللقاح من الوالد الذكر لتخصيب الوالد الأنثوي ، يتم زرع البذور الناتجة. سوف يستغرق الأمر من أربع إلى ست سنوات حتى تؤتي ثمارها ويتم تقييمها.

المصيد؟ ليس مضمونًا أن يرث أي من الأبناء الصفة المرغوبة. من المحتمل أن تكون سنوات العمل غير مثمرة حرفيًا.

الدكتور لانس كادل-ديفيدسون (واقفًا) والدكتور آفي كارن ، يحللان البيانات الجينية واسعة النطاق لصفات العنب المفضلة

الدكتور لانس كادل-ديفيدسون (واقفًا) والدكتور آفي كارن ، يحللان البيانات الجينية واسعة النطاق لصفات العنب المفضلة

ترقية الطبيعة

التربية بمساعدة الواسمات هي طريقة تستخدم فيها أجهزة الكمبيوتر في أبحاث العنب ، وهي جزء مركزي من مشروع VitisGen2 . تستخدم هذه الطريقة بيانات الحمض النووي لمساعدة المربين على اختيار شتلات العنب التي يجب الاحتفاظ بها. الهدف هو تطوير نباتات ذات مذاق أفضل للعنب وتكون أكثر مقاومة للأمراض والآفات.

يقول الدكتور أفيناش كارن ، باحث ما بعد الدكتوراه في البيولوجيا الحاسوبية وعلم الوراثة الكمي في 'في برامج تربية العنب ، لدينا الكثير من البيانات' جامعة كورنيل . 'هناك بيانات جينية ، والتي تتضمن بيانات تسلسل الحمض النووي ، وبيانات النمط الظاهري. يمكن أن تكون بيانات النمط الظاهري [سمات جسدية مثل] مقاومة الأمراض أو جودة الفاكهة أو التكيفات مثل تحمل البرد. '

يقول كارن إن قوة الحوسبة العالية ضرورية لتحليل الحجم المذهل للمعلومات الناتجة عن برنامج مثل VitisGen2.

تسعى التربية بمساعدة الواسمات إلى تبسيط عملية التربية. أولاً ، يجمع الباحثون بيانات النمط الظاهري والجينية لكروم العنب المحددة. يتم وضع المعلومات في قاعدة بيانات ، ويستخدم الباحثون أدوات لتحديد التسلسل الجيني ، أو العلامة ، المرتبط بسمة معينة. بعد ذلك ، من خلال البحث عن تلك العلامة في الحمض النووي للنبات ، يمكنهم تحديد ما إذا كانت تمتلك الجودة المطلوبة.

لماذا العنب الهجين مهم

يقارن Karn العملية بقراءة كتاب والبحث عن بضع كلمات رئيسية بدلاً من قراءة النص بأكمله.

بمجرد تحديد السمة المرغوبة ، يقوم المربون بعمل تهجين باستخدام التقنيات التقليدية وزرع البذور الناتجة. بدلاً من الانتظار عدة سنوات حتى تثمر الكرمة ، يمكن للمربين معرفة ما إذا كانت الكروم تحمل الجين المطلوب في غضون أشهر.

بمجرد أن يبلغ عمر الشتلات بضعة أشهر ، يمكن تحليل أنسجة الأوراق لمعرفة ما إذا كان النبات قد ورث علامة DNA معينة. إذا حدث ذلك ، يمكن للمربي الاستمرار في زراعة الكرمة. إذا لم يكن كذلك ، فيمكن التخلص منه.

يقول Karn: 'سيساعد [الاختيار بمساعدة العلامات] المربي على توفير الوقت والمال والمساحة'. 'هذا هو الاختلاف الكبير ، في استخدام كل هذه المعلومات وتحليلها ، على أي طريقة [تربية] تقليدية.'

ماذا يحمل المستقبل؟

كيف ستؤثر تربية العنب بمساعدة الكمبيوتر على مستهلكي النبيذ؟ يقول كارن إن الكروم المقاومة للأمراض أو التي تتكيف بشكل أفضل مع المناخ المتغير ستضمن حصول صانعي النبيذ على العنب الذي يحتاجونه لتلبية الطلب المتزايد من المستهلكين.

يقول كارن: 'أود أن أقول إن العمل الذي نقوم به سيساعد بالتأكيد مربي [العنب] ، من خلال توفير الوقت والمال و [مساعدتهم] في اتخاذ قرارات أكثر فعالية'. 'سيكونون قادرين على تقديم منتج أفضل ، مما سيساعد في إنتاج نبيذ أفضل جودة.'

الحقيقة وراء الخمور المفضلة لديك

يقول الدكتور كانتو أنه بالإضافة إلى تطوير أنواع جديدة من العنب ، من المهم فهم المادة الوراثية للأصناف الموجودة ولكن الأقل شهرة.

يقول: 'نتحدث كثيرًا عن الكيفية التي سيدمر بها تغير المناخ زراعة الكروم وصناعة النبيذ ، ولكن يمكننا استكشاف الأصناف المتاحة'. 'هناك الآلاف منهم هناك. هناك [البعض] التي تم تكييفها للزراعة في مناخات شديدة الحرارة والجافة ، مثل جنوب إيطاليا أو جنوب إسبانيا. إنها تتكيف بشكل أفضل مع البيئة التي نواجهها الآن ، وربما أكثر مع البيئة التي نواجهها في المستقبل.

'ما نجده على أرففنا سيكون له أسماء مختلفة وتسميات مختلفة. لكنها قد تكون أفضل مما لدينا الآن '.

اكتشف المزيد حول كيف يقود العلم المشروبات إلى المستقبل في قضية النبيذ والتكنولوجيا لدينا.