Генетические маркеры указывают на потенциал повышения урожайности культур

Проект ЕС разработал новые молекулярные маркеры, которые позволят селекционерам пшеницы точно отбирать наиболее продуктивные генетические линии.

Новые маркеры, созданные в рамках финансируемого ЕС проекта ADAPTAWHEAT, были разработаны после четырёх лет исследования генов, контролирующих время цветения пшеницы. Эта работа позволила команде проекта выявить ключевые признаки, которые могут помочь селекционерам повысить продуктивность пшеницы.

Проект также предоставил селекционерам новые навыки и знания для отбора определённых физиологических признаков, а также новые наборы данных, которые могут предсказать вероятный успех и потенциальные ограничения определённых подходов. Три малых и средних предприятия, участвующих в проекте, будут использовать разработанные инструменты для достижения ожидаемых результатов.

Пшеница — крайне важный продукт питания. В 2013 году мировое производство пшеницы составило 713 миллионов тонн, что сделало её третьей по объёму производства зерновой культурой после кукурузы и риса. В глобальном масштабе пшеница является основным источником растительного белка в питании человека, имеет более высокое содержание белка, чем другие основные зерновые, и в настоящее время занимает второе место после риса по общему тоннажу производства в качестве основной продовольственной культуры.

Результаты этого проекта откроют новые рыночные возможности для селекционеров пшеницы и потенциально увеличат доходы фермеров за счёт повышения эффективности. Они также помогут решить некоторые насущные проблемы, стоящие перед глобальной продовольственной цепочкой.

Например, ожидается, что население мира вырастет более чем на треть, или на 2,3 миллиарда человек, в период с 2009 по 2050 год. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO), это означает, что для обеспечения продовольствием 9,1 миллиарда человек в 2050 году потребуется увеличить общее производство продуктов питания примерно на 70% к 2050 году. Кроме того, прогнозируется, что спрос на зерновые для продовольственных целей и на корм скоту достигнет примерно 3 миллиардов тонн к 2050 году по сравнению с сегодняшними почти 2,1 миллиардами тонн.

В этом контексте достижение производственной эффективности в сельском хозяйстве, особенно в выращивании зерновых, стало приоритетом как для аграрного сектора, так и для политиков.

Проект ADAPTAWHEAT поможет селекционерам, фермерам и лицам, принимающим решения, выявить возможности для повышения устойчивости и эффективности сельскохозяйственных культур, способствуя тем самым глобальной продовольственной безопасности.

Ещё одной насущной проблемой является изменение климата. По мере того как пахотные земли становятся менее продуктивными в некоторых частях мира, особенно в развивающихся странах, урожайность будет снижаться, что в будущем может привести к глобальному дефициту пшеницы, если не принять мер.

Проект ADAPTAWHEAT начался со скрининга генов, контролирующих цветение, в более чем 1000 различных линиях пшеницы и сбора информации о физических характеристиках каждой линии. Затем были разработаны новые лабораторные методы для отслеживания экспрессии ключевых генов в течение периода цветения, чтобы выявить перспективные признаки.

Проект также стремился выяснить, как именно на определённые гены влияют условия окружающей среды. Для этого различные линии пшеницы были высажены в разных локациях в Европе и вокруг неё, чтобы показать, как вариация генетического времени цветения может быть использована для смягчения последствий изменения климата.