Генетическое разнообразие повышает урожайность гибридных сортов сельхозкультур

Исследователи из Института сельского хозяйства Университета Западной Австралии и Института Рослина Эдинбургского университета обнаружили, что высокий уровень генетического разнообразия и доминантных генов у зерновых культур, таких как пшеница, ячмень или рис, приводит к повышению урожайности гибридных сортов.

Исследование, опубликованное в Scientific Reports, использовало компьютерное моделирование для изучения влияния генетического разнообразия на урожайность гибридов самоопыляющихся культур.

Профессор Уоллес Каулинг отметил, что гибридные сорта обычно дают больший урожай, чем родительские сорта, но у самоопыляющихся культур они не столь успешны, как у перекрестноопыляющихся.

• У перекрестноопыляющихся культур, таких как кукуруза, гибридные сорта дают удвоенный урожай зерна по сравнению с родительскими сортами.
• У самоопыляющихся культур, таких как пшеница, ячмень или рис, гибридные сорта обычно дают лишь на 10-15% больше зерна, чем их родители.

Команда смоделировала различные сценарии селекции с целью повышения урожайности гибридов.

"Мы смоделировали создание гибридных селекционных пулов для самоопыляющихся культур, по аналогии с кукурузой. Мы обнаружили, что гибридные пулы быстро формируются уже через несколько поколений моделирования, независимо от начальных условий. Однако успешные будущие гибридные сорта получались только в том случае, если исходный селекционный материал обладал высоким уровнем генетического разнообразия и доминантных генов", — пояснил профессор Каулинг.

Следующим шагом исследователей будет идентификация генов с высоким уровнем доминирования для применения в селекции гибридных сортов. Это может значительно повысить урожайность гибридов, что принесет пользу фермерам в Австралии и мире и повлияет на будущее глобальное производство продовольствия.