Точне налаштування геному пшениці може збільшити її врожайність на 90%

0

Європейські врожаї пшениці можуть зрости більш ніж на 5 т/га. Принаймні такі висновки дослідження опублікували британські вчені. Йдеться про досі невикористаний генетичний потенціал цієї культури. Перше у своєму роді дослідження, проведене Rothamsted Research, показує, що в деяких європейських країнах урожай зерна пшениці може бути збільшений до 90% порівняно з традиційною врожайністю поширених сортів пшениці. Використовуючи наявні дані щодо внеску різних генів у індивідуальні ознаки рослин, як-от: розмір, форма, метаболізм і ріст, вчені застосували специфічні моделі для створення «ідеальних» рослин пшениці, що були б адаптовані для кожного регіону. Автори визначають генетичний потенціал урожаю культури як найвищу врожайність, можливу в «ідеального» сорту – інакше кажучи, рослина з геномом, що дає змогу рослині ефективніше споживати воду, сонячне світло й поживні речовини. Доктор Семенов і його колега, доктор Німай Сенапаті, розглянули 6 локальних сортів пшениці, адаптованих до місцевих умов, на 13 ділянках по всьому континенту. Зокрема, основні та контрастні регіони вирощування пшениці в Європі – від Іспанії на півдні до Данії на півночі, Угорщини на сході й Великобританії на заході. За допомогою комп’ютерної моделі Sirius вчені запустили мільйони симуляцій, які продемонстрували, що багато з характеристик пшениці, що впливають на кількість зерен, були значно нижче своїх оптимумів. Моделювання ґрунтувалося на великому масиві даних про природні генетичні варіації, як-от: стійкість і реакція на посуху й теплові стреси, розмір та орієнтація верхніх листків, а також час настання критичних етапів життєвого циклу.

Опубліковані в журналі Global Food Security результати показують, що якби геноми були «точно налаштовані» на умови довкілля, то рослини пшениці потенційно могли б продукувати до 15 т/га зерна, при цьому «відкориговані» сорти були б продуктивнішими в середньому на 5,2 т/га.

«Незважаючи на значні зусилля в селекції пшениці, було встановлено, що нинішні місцеві сорти ще далекі від досяжного оптимуму, а це означає, що як і раніше існує великий розрив між генетичною врожайністю для європейської пшениці», – прокоментував професор Малколм Хоксесфорд, який очолює Департамент рослинництва в Rothamsted Research.

Пшениця є однією з основних культур для глобальної продовольчої безпеки, забезпечуючи близько 20% від загальної кількості калорій і білків у раціоні, а на частку Європи припадає близько 35% від її світового виробництва.

За прогнозами, до 2050 р. світове виробництво продуктів харчування має збільшитися приблизно на 70%, щоб прогодувати близько 9 мільярдів людей.

Джерело: www.rothamsted.ac.uk