Учёные раскрыли секреты эфиопского суперфуда в гонке за его спасение от изменения климата
Тефф, древнее зерно родом из Эфиопии, является основной культурой для 50 миллионов человек в стране. Он также набирает популярность во всём мире как суперфуд благодаря своим свойствам: безглютеновости, высокому содержанию клетчатки и белка, низкому содержанию сахара.
Однако прогнозируемое к 2070 году резкое повышение температуры в Эфиопии может вынудить фермеров выращивать его только в горных районах на больших высотах, что приведёт к снижению производства в условиях уже существующего дефицита пищи и роста населения.
Секреты теффа скрыты в его ДНК. Впервые учёные картировали огромное разнообразие зерна, состоящее из 3850 известных типов. Каждый обладает уникальными характеристиками, или «признаками», позволяющими им справляться с разными условиями окружающей среды.
Исследование опубликовано в Agriculture, Ecosystems & Environment.
В зависимости от места произрастания, сорта могут быть терпимы к жаре или засухе; или давать больше зерна. Теперь эта информация определена исследователями и сохранена в индивидуальных «паспортах» для каждого типа, которые можно использовать для выведения более устойчивых сортов.
«Как только вы узнаете, что находится в зерне, вы можете ускорить селекцию определённых типов, — сказал соавтор Карло Фадда из Альянса Bioversity International и CIAT. — Например, объединить низкоурожайные типы, культивируемые в жарких районах, с высокопродуктивными типами, выращиваемыми в холодных районах, чтобы получить высокопродуктивное, терпимое к жаре зерно».
«Понимание этого огромного генетического разнообразия теффа открывает огромные возможности для естественного выведения новых устойчивых к климату сортов в более короткие сроки — 5–10 лет, по сравнению с сотнями лет в дикой природе», — добавил Фадда.
Зерно может выдерживать экстремальные температуры от 2°C до 38°C; некоторые виды справляются почти с 2000 мм годовых осадков; другие переносят только 542 мм. Существуют красные, коричневые и белые типы, каждый из которых содержит различные питательные вещества и вкусы, используемые для разных блюд.
«Ни одна другая страна, выращивающая эту культуру, не имеет такого уровня генетического разнообразия, что делает Эфиопию уникальной, — отметил Фадда. — Это разнообразие можно использовать для увеличения производства для местного спроса или даже на экспорт, несмотря на погодные условия».
Эфиопия производит более 90% мирового теффа, и как страна происхождения обладает самым высоким в мире разнообразием теффа. В стране производство теффа охватывает около 7 миллионов домохозяйств и примерно 3 миллиона гектаров.
Его растущая популярность привела к культивации в Австралии, Китае, Индии, Южной Африке и США.
Потенциал экспорта
Учёные провели исследование полностью в Эфиопии, не экспортируя ни одного семени. Среди соавторов были исследователи из Института наук о жизни Scuola Superiore Sant'Anna в Пизе (Италия) и Амхарского регионального института сельскохозяйственных исследований (ARARI) в Бахр-Даре (Эфиопия).
«Замечательно, что Эфиопия не входит в число крупнейших экспортёров теффа в мире. Это связано со множеством причин, одна из которых — тот факт, что выращивание теффа ещё не соответствует современным средствам производства», — сказал соавтор Эрмиас Абате Деста из ARARI.
«При условии соблюдения международных правил доступа и распределения выгод (например, Нагойского протокола), Эфиопия выиграет от распространения теффа как глобальной культуры, потому что у неё есть огромный резервуар признаков теффа, которых нет больше нигде в мире», — добавил он.
Исследование теффа является частью более широкого взаимодействия между Bioversity, Scuola Sant'Anna и эфиопскими учреждениями, включающего другие культуры. Исследования сосредоточены на сельском хозяйстве мелких фермеров в Эфиопии.
По сравнению с глобально важными культурами, тефф мало изучен и считается «сиротской» или недостаточно используемой культурой. Но исследования теффа привлекают внимание международных учреждений и учёных, включая итальянскую Scuola Superiore Sant'Anna.
Текущие исследования теффа направлены на характеристику генетического разнообразия основной коллекции местных сортов теффа — отобранных фермерами разновидностей, которые эволюционировали на протяжении поколений — и лучшее понимание их агрономического потенциала, связанного с признаками, желаемыми фермерами.
Это включает селекцию новых сортов теффа с повышенной урожайностью, устойчивостью к вредителям, климатическим и другим абиотическим стрессам, а также с признаками, желаемыми местными фермерами.
«Эти действия включают усилия по селекции как в государственном, так и в частном секторе, а также национальные и международные организации, занимающиеся сохранением агробиоразнообразия теффа в условиях изменения климата», — сказал соавтор Маттео Делл'Аква из Scuola Superiore Sant'Anna.