Як соціальна поведінка рослин пшениці впливає на виробництво зерна?
Один із найбільш значущих чинників еволюції сільськогосподарських культур пов'язаний зі змінами в селекції, пов'язаними з переміщенням рослин із високогетерогенного та біорізноманітного природного середовища в гомогенне монокультурне середовище. Конкуренція за ресурси вважається переважаючою силою в структуруванні популяцій рослин в умовах природного добору, часто надаючи перевагу найбільш конкурентоспроможним окремим рослинам у певному середовищі.
Архітектура та поведінка успішних генотипів як окремих рослин відрізняються від генотипів, що процвітають у спільноті. Пристосованість окремих рослин підвищується за рахунок "егоїстичних" рис, які, як і в людей, можуть негативно впливати на продуктивність спільноти.
"Сільське господарство залежить від діяльності спільноти", - підкреслює професор Торстен Шнурбуш, керівник дослідницької групи "Архітектура рослин" Інституту IPK Лейбніца. "Але середовище, в якому вирощуються сільськогосподарські культури, тобто їхня екологія в сільськогосподарському контексті, їхня агроекологія, майже не вивчене і менш зрозуміле. Дивно, як мало ми знаємо про взаємодію між рослинами, що вирощуються в щільному реальному співтоваристві. "
Сьогодні сільськогосподарські рослини вирощують у насадженнях із високою щільністю забудови, де вони відчувають обмежену доступність світла через взаємне затінення.
"Тому, моделюючи тінь крони, ми можемо наблизитися до умов, у яких рослини перебувають у польових умовах у густонаселених насадженнях, що може бути корисним для вивчення та відбору рослин для більш високої врожайності зерна", - говорить доктор Гай Голан, перший автор поточного дослідження. "Спільна поведінка і дуже родючі суцвіття в умовах обмеженого світла/затінення найбільш важливі для процвітаючої спільноти зернових культур".
Дослідники виявили, що поведінка, яка сприяє пристосованості окремої рослини, не приносить користі, а в деяких випадках шкідлива для діяльності всієї спільноти. Результати були нещодавно опубліковані в журналі Plant, Cell & Environment в рамках спеціального випуску: "Компроміси в реакції рослин на навколишнє середовище".
Ба більше, дослідники кажуть, що множинні фенотипи, отримані в штучній тіні, можуть краще пояснити продуктивність врожаю пшениці в спільноті, виступаючи за використання штучної тіні при виведенні високоврожайних сортів.
"Наявність глибшого розуміння цих взаємодій і, зокрема, розуміння їхніх молекулярних і генетичних компонентів є дуже важливою для розроблення більш стійких і ресурсоефективних сільськогосподарських культур у майбутньому", - каже професор доктор Торстен Шнурбуш. "Застосування підходу агроекологічної генетики може оптимізувати врожайність у громадах за рахунок кращої відповідності сільськогосподарських культур їхньому навколишньому середовищу, чи то монокультура, чи то суміш".
Також читайте: