Горох и чечевица по-разному инвестируют в развитие корневой системы

Исследователи обнаружили связь между структурой корневой системы и урожайностью у культур гороха и чечевицы, выращиваемых в полузасушливых регионах. Исследование опубликовано в The Plant Phenome Journal.

• Контекст: Значительная часть мирового экспорта чечевицы происходит из Северных Великих равнин США и Канады, где под эти культуры отведено почти 4,5 млн гектаров. Изучение корневых систем, критически важных для доступа к воде, ранее было затруднено.

• Ключевое различие:

  • У чечевицы крупные корневые системы хорошо коррелировали с высокой урожайностью. Поскольку растения чечевицы обычно небольшие, селекционерам, стремящимся увеличить их размер, следует отбирать и более развитые корни.
  • У гороха самые урожайные сорта имели корневые системы среднего размера. Исследователи полагают, что для гороха важнее время роста корней — основное развитие должно происходить до цветения, после чего ресурсы направляются на формирование бобов.

• Опровержение гипотезы: Результаты противоречат популярной идее «глубокой, но скудной» (deep but lean) корневой системы как универсально выгодной для полузасушливых зон. Эта концепция, основанная на исследованиях пшеницы, оказалась неприменима к гороху и чечевице. «Мы показали, что это не универсальная истина», — говорит ведущий автор Мэриз Бурго (Университет Саскачевана).

• Значение: Работа подчеркивает важность прямого изучения корневых систем, особенно в условиях дефицита воды, где это может стать ключом к повышению урожайности. В исследовании (2017–2019 гг.) были просканированы и измерены корни 29 сортов гороха и 25 сортов чечевицы, выявив значительные межвидовые различия в «инвестициях» в корни.

• Дальнейшие шаги: Ученые работают над идентификацией генов или генетических регионов, связанных с ценными корневыми признаками, что может стать «игроизменяющим» фактором для программ селекции.