Изменение климата угрожает коммерческой жизнеспособности цитрусовых, винограда и оливок

Исследование группы экологической физиологии и биотехнологии Университета Хауме I в Кастельоне (UJI), проведенное совместно с учеными из Франции, Греции и Великобритании, предупреждает: глобальное потепление снизит продуктивность трех традиционных для Средиземноморья видов плодовых деревьев — цитрусовых, виноградной лозы и оливкового дерева. Выводы обзора опубликованы в журнале Frontiers in Plant Science.

По словам координатора исследования Висенте Арбоны, изменение климата не только вызовет падение продуктивности, но и повлияет на коммерческую конкурентоспособность из-за повышения температур и дефицита воды. Ожидаемые изменения в Средиземноморском регионе, особенно уязвимом, затронут фенологию деревьев, нарушив сроки распускания почек, цветения, завязывания и созревания плодов.

Качество плодов под угрозой

• Цитрусовые: Высокие температуры нарушают баланс сахаров и кислот, что приводит к появлению плодов без характерной кислинки, как в тропических регионах.
• Оливковое дерево: Комбинированное действие нехватки дождей и высоких температур осенью и ранней весной определяет период и интенсивность цветения. Цветение может сместиться на 17 дней раньше при одновременном снижении процента завязывания плодов и, следовательно, урожайности.

Эти изменения также могут вызвать десинхронизацию циклов растений и насекомых-опылителей, что уже наблюдается у некоторых травянистых видов, с соответствующим негативным эффектом на продуктивность.

Инструменты биотехнологии

Основной автор работы Карлос де Ойя подчеркивает, что перспективы климатических изменений демонстрируют ключевую роль биотехнологии в создании плодовых деревьев с улучшенными характеристиками для поддержания продуктивности и качества.

• Проекты по секвенированию генома этих видов ускоряют процесс отбора вариантов и сокращают время выведения новых сортов.
• Омиксные технологии (omics) являются фундаментальными инструментами для изучения изменчивости растений и механизмов ответа на стрессы. Они помогают выявить молекулярные взаимодействия и коррелировать генетические и метаболические вариации с фенотипом для определения ключевых регуляторов, пригодных для биотехнологического улучшения.

Дополнительные исследования группы:

1. Показано, что сельскохозяйственное биоразнообразие (сохранение традиционных сортов) помогает бороться с вредителями и последствиями изменения климата, смягчая эффект водного дефицита и повреждения от паутинного клеща.
2. Впервые проанализирован совокупный эффект двух ключевых стрессов для цитрусовых — засухи и жары. Исследование на подвоях Citran Carrizo и Cleopatra mandarin показало, что первый (наиболее распространенный в Валенсии) более устойчив к комбинации этих факторов.

Группой экологической физиологии и биотехнологии под руководством профессора Аурелио Гомеса Каденаса изучаются механизмы толерантности цитрусовых и других культур к абиотическим и биотическим стрессам (засуха, наводнения, засоление, заражение паутинным клещом) и их гормональный контроль, с применением методов in vitro культуры и определением метаболических изменений растений.