25 диких видів ячменю дали культурному виду суперсилу проти глобального потепління
Новий різновид ячменю може протистояти жарі, засоленості грунтів і посусі
Дослідження в інтересах продовольчої безпеки: нова лінія ячменю забезпечує хороший урожай навіть в поганих умовах навколишнього середовища. Стійкий до глобального потепління ячмінь був виведений групою вчених з Галле-Віттенбергского університету імені Мартіна Лютера, Німеччина, шляхом схрещування різних видів дикого ячменю. Потім селекціонери посадили нові лінії ячменю в п'яти різних місцях по всьому світу, спостерігали за ростом рослин і аналізували їх генетичний склад. Як повідомляє група, деякі рослини були не тільки більш стійкі до спеки і посухи, але в багатьох випадках досягли кращої врожайності, ніж місцеві сорти.
Ячмінь, поряд з пшеницею та рисом, є одним з найважливіших злаків для харчування людини.
«Попит на продукти харчування у всьому світі зростає, тому вирощування цих злаків має гарантувати надійні врожаї. Однак зміна клімату позначається на умовах вирощування в усьому світі, і рослини треба більше удобрювати і частіше поливати », - говорить професор Клаус Піллей, який брав участь в розробці.
Його дослідницька група вивчає, як поліпшити важливі сорти злаків протягом багатьох років. Їх підхід полягає в тому, щоб перетнути певний промислово використовуваний сорт ячменю з дикими родичами і об'єднати корисні властивості.
«Дикий ячмінь адаптувався до несприятливих умов навколишнього середовища на протязі мільйонів років. Він як і раніше володіє багатим біорізноманіттям », - пояснює Піллей.
Отже, вчені схрестили типовий сорт ячменю з 25 видами. В результаті було отримано 48 генетично різних ліній рослин, які дослідницька група посадила в п'яти місцях: в Великобританії, Німеччині, Йорданії, в Об'єднаних Арабських Еміратах і в Австралії.
Кожне з цих місць має свої власні умови навколишнього середовища: Австралія та ОАЕ страждають від дуже солоних, сухих ґрунтів, а Йорданія від спеки і посухи, як і Арабські Емірати. У Німеччині та Великобританії поля завжди отримують додаткове азотне добриво для підвищення врожайності.
Протягом досліду вчені спостерігали за ростом рослин в умовах екологічного стресу і порівнювали результати з сортами з контрольної групи, щоб зробити висновки про взаємодію генів, навколишнього середовища і врожайності.
«Наше дослідження також показує, що терміни розвитку рослин надзвичайно важливі. Це забезпечує максимальний урожай навіть в несприятливих умовах навколишнього середовища », - говорить Піллей. Під цим він має на увазі, наприклад, кількість денного світла, яке змінюється в залежності від широти: чим ближче місце до екватора, тим коротша тривалість денного сонячного світла протягом весни і літа. Це має великий вплив на розвиток рослин.
«У північній Європі рослинам вигідніше цвісти пізніше. Чим ближче ви підходите до екватора, тим швидше розвиваються культури », - пояснює Піллей. Грунтуючись на генетичному аналізі рослин, команда також змогла зробити висновки про варіанти генів, що викликають це прискорення або затримку в розвитку.
Знання того, які варіанти генів вигідні для конкретних географічних регіонів, дозволяє вибирати рослини, оскільки вони дуже добре адаптовані до місцевих умов, і схрещувати їх з культурними високоврожайними сортами для отримання бажаних результатів. Таким чином, виведений в ході експерименту ячмінь дав надбавку в врожайності до 20 відсотків у порівнянні з місцевими аналогами.
У наступних проектах команда хотіла б продовжити вивчення генетичного матеріалу, щоб отримати більш докладне уявлення про стресостійкість рослин. Результати нового дослідження, в принципі, також можуть бути застосовані до інших сортів зернових, таких як пшениця і рис.
Також читайте: