Определены характеристики, повышающие устойчивость фасоли к засухе
Обыкновенная фасоль (Phaseolus vulgaris L.) — самая важная пищевая бобовая культура в тропиках. Это недорогой источник белков и минералов почти для 400 миллионов человек, в основном из Африки и Латинской Америки. Её обычно выращивают мелкие фермеры в условиях, ограничивающих урожайность. Засуха затрагивает 60% посевов фасоли в мире и может привести к потерям урожая от 10% до 100% в некоторых случаях.
Исследователи из Автономного университета Барселоны и программы по фасоли Международного центра тропического сельского хозяйства (CIAT) в Колумбии определили засухоустойчивые генотипы и связанные с этой устойчивостью морфо-физиологические характеристики. Эксперименты проводились в Пальмире (Колумбия) с июня по сентябрь 2012 и 2013 годов, а результаты недавно опубликованы в Frontiers in Plant Science.
По словам исследователя из Лаборатории физиологии растений UAB и CIAT Хосе Арнульфо Полании, эксперименты показывают, что «нет доминирующей морфо-физиологической характеристики, а есть стратегическая комбинация нескольких характеристик, которая придает эту устойчивость к засухе определенным сортам фасоли». Он добавляет, что «мы определили, какие конкретные характеристики принадлежат каждой области, в зависимости от того, удерживает ли почва влагу и являются ли засухи прерывистыми или постоянными».
Исследование выявило эту стратегическую комбинацию характеристик, ключевую для успеха в генетическом улучшении засухоустойчивости. После оценки 36 перспективных линий фасоли, полученных скрещиванием разных сортов, и с учетом результатов различных параметров, связанных с использованием воды, ростом и урожайностью, линии были классифицированы на две группы: «сберегатели» и «растратчики» воды.
Генотипы «сберегатели воды» были идентифицированы по нескольким характеристикам, позволяющим экономить воду: меньшее открытие устьиц, мелкие листья, умеренный рост и эффективная ремобилизация углерода из листьев и стеблей в формирование стручков и зерен. К ним относятся линии SER 16, ALB 60, ALB 6, BFS 10, BFS 29 и G40001. Они подходят для полузасушливых регионов с частыми экстремальными засухами и почвами, плохо удерживающими влагу (например, в Центральной Америке, Африке, на юге Мексики).
Генотипы «растратчики воды» включают систему глубоких корней, максимизирующую извлечение воды (что позволяет больше расти), в сочетании с эффективной ремобилизацией запасов из стебля и листьев в зерно, давая больший урожай даже в стрессовых условиях. Это линии NCB 280, NCB 226, SEN 56, SCR 2, SCR 16, SMC 141, RCB 593 и BFS 67. Они подходят для регионов с прерывистыми засухами на почвах, способных удерживать влагу (Центральная и Южная Америка, Африка).