Учёные обновили 50-летние рекомендации по селекции растений для решения глобальных проблем
Учёные из Портсмутского университета и Королевских ботанических садов Кью разработали методику для более устойчивого выращивания сельскохозяйственных культур во всём мире.
Новый чек-лист, опубликованный в Botanical Journal of the Linnean Society, поможет селекционерам лучше понять виды, которые они стремятся улучшить, и найти способы повысить урожайность с помощью диких родственных видов.
Изменение климата создаёт срочную необходимость в адаптации методов земледелия. Культуры, выведенные для определённых условий, теперь сталкиваются с новыми вызовами.
Ключевая проблема: искусственный отбор и сельское хозяйство за сотни лет привели к снижению генетического разнообразия растений, что уменьшило их способность адаптироваться к изменениям среды. Альтернативой пестицидам может стать использование диких родственников культур, обладающих естественной устойчивостью.
Исследователи пересмотрели устаревшие 50-летние руководства и создали новый метод улучшения культур, не разрушая природные экосистемы.
Пример: Лён обыкновенный (Linum usitatissimum) был одомашнен на Ближнем Востоке 10 000 лет назад. Его способность расти в северных широтах (например, в Англии) обусловлена генами, полученными от дикого вида Linum bienne (лён бледно-голубой). Изучение естественного разнообразия диких видов льна помогает отобрать нужные гены для улучшения культуры.
Новые рекомендации для селекционеров включают:
- Оценку генетического расстояния и родства между видами. Близкородственные виды имеют меньше генетических барьеров для скрещивания.
- Понимание генетической совместимости, включая вариацию числа хромосом. Для успешной гибридизации виды должны иметь одинаковое их количество (у растений оно может варьироваться от 14 до более 100).
- Сбор данных о биологии опыления, размножении и механизмах, предотвращающих инбридинг. Растения, как и животные, избегают самоопыления, чтобы предотвратить генетические заболевания. Однако эти же механизмы могут создавать барьеры для скрещивания культур с дикими видами.
По словам доктора Хуана Вируэля из Кью, использование филогенетических метрик, данных о цитогенетической совместимости (число хромосом, плоидность) и информации о системе скрещивания позволит эффективнее отбирать дикие виды для программ селекции. Этот чек-лист — неоценимый инструмент для устойчивого производства сельскохозяйственных культур.