Идентифицированы гены, повышающие урожайность ячменя
Впервые идентифицированы гены в ячмене, которые в перспективе могут привести к увеличению урожайности.
Исследование Университета Аделаиды (Waite Research Institute) показало, какие гены повышают фертильность и делают растения более восприимчивыми к перекрёстному опылению. Учёные использовали генетические методы и молекулярную биологию для изучения исторических мутантов ячменя с мультиоварием (многосемянностью).
- Хотя мутантные сорта выглядели схоже в теплице, один тип оказался более фертильным, производя до трёх раз больше семян, чем другие растения.
- Гены этого мутантного сорта могут стать ключом к повышению урожайности злаковых культур.
Мультиоварные мутанты ячменя, обнаруженные в 1980-х годах, производят дополнительные женские репродуктивные органы в каждом отдельном цветке. Теперь впервые идентифицированы гены, ответственные за повышение фертильности.
Полученные последовательности можно использовать для модификации структуры цветка обычного ячменя, делая его более восприимчивым к гибридному скрещиванию.
«Скрещивая мутант с другими сортами ячменя, мы можем создать более сильные, устойчивые культуры, дающие более высокие урожаи даже в самых сложных условиях», — говорит ведущий исследователь доктор Катерина Селва.
Этот процесс, известный как гетерозис (гибридная мощность), уже успешно применяется для кукурузы и риса. Он основан на перекрёстном опылении, которое затруднено для пшеницы и ячменя из-за структуры их цветка.
«Это исследование показывает, как изменение одного гена может положительно повлиять на урожайность зерна. Мы можем преодолеть барьеры для перекрёстного опыления, используя более фертильные мутировавшие растения для получения более сильного и урожайного ячменя», — отмечает старший автор работы доцент Мэтью Такер.
Это особенно важно в условиях быстрой урбанизации, нестабильных международных рынков и экстремальных погодных явлений, осложняющих выращивание ячменя.
Австралия производит чуть более 9 миллионов метрических тонн ячменя ежегодно, в основном на экспорт в Азию. Это одна из самых широко возделываемых культур в стране, занимающая около 4 миллионов гектаров.
Исследование, опубликованное в Journal of Experimental Botany, может помочь улучшить сельскохозяйственную отрасль как в национальном, так и в глобальном масштабе.
«Эти результаты — многообещающий шаг к облегчению гибридного разведения пшеницы и ячменя и, в конечном итоге, к увеличению урожайности зерна. Это может проложить путь к повышению продовольственной безопасности и более устойчивому сельскохозяйственному будущему», — заключает доктор Селва.