Переработанная вода и солеустойчивая трава — пара для экономии воды

Растениям нужна вода. Людям нужна вода. К сожалению, чистой воды ограниченное количество, поэтому ведутся поиски решений.

К счастью для людей, некоторые растения могут обходиться не идеально чистой водой, оставляя больше качественной воды для питья. Одна из стратегий — использование очищенных сточных вод, содержащих соль, оставшуюся от процесса очистки, для полива больших площадей газонной травы, включая спортивные поля и поля для гольфа. Только поля для гольфа в засушливых регионах ежегодно используют около 750 миллиардов галлонов воды.

Однако большинство растений плохо переносят соль. Поскольку в некоторых районах США запасы чистой воды истощаются, селекционеры пытаются вывести более солеустойчивые растения. Это позволит сохранить чистую воду, поддерживая здоровье газонов.

Селекционеры могут видеть индивидуальный вклад каждого родительского растения, потому что гены усиливают признак. Это аддитивные эффекты. Наблюдая такие различия, селекционерам легче отбирать растения по этим признакам.

«В ходе серии экспериментов мы обнаружили, что солеустойчивость у райграса пастбищного в высокой степени контролируется аддитивными генетическими эффектами, а не средовыми», — заявила Стейси Бонос из Университета Рутгерса. «Это отличная новость для селекционеров, потому что теперь мы знаем, что солеустойчивость можно выводить легче».

Бонос и её команда измеряли солеустойчивость по визуальному проценту зелёного цвета — доли растения, которая остаётся зелёной и активно растущей, в отличие от бурой, что указывает на гибель или умирание.

«Когда растение страдает от засоления, оно начинает буреть», — пояснила Бонос. «Способность продолжать рост и сохранять зелёные ткани, в то время как другие становятся соломенного цвета, буреют и начинают отмирать, является показателем их солеустойчивости».

Команда также провела серию экспериментов для подтверждения солеустойчивости. Один тест оценивал наследуемость в широком смысле. Он показал, что признак солеустойчивости больше зависит от генетических, чем от средовых компонентов.

«Но генетические компоненты состоят из множества факторов, поэтому мы (также) используем наследуемость в узком смысле, чтобы сосредоточиться на этих компонентах и посмотреть, являются ли они в основном аддитивными», — объяснила Бонос. «В данном случае они таковыми и были, и это важно, потому что для селекционера это означает, что по ним можно вести отбор».

Два дальнейших эксперимента определили, насколько успешно генетические факторы передаются потомству растения. Например, два растения могут в совокупности передать устойчивость, но один из этих родителей может не передать такое же сильное влияние в другом скрещивании. Это даёт селекционерам оценку того, каких родителей лучше использовать в скрещиваниях, и подтверждает, какой тип генетических эффектов влияет на устойчивость к засолению.

Бонос заявила, что результаты показывают, что, когда дело доходит до солеустойчивости, аддитивные генетические эффекты более важны.

«Все три этих эксперимента были просто разными способами прийти к одному и тому же выводу, и они все подтвердили друг друга», — сказала она.

Бонос и её команда работают над концентрацией этих генов солеустойчивости, чтобы газонная трава могла использовать больше сточных вод и меньше пресной. Они надеются в конечном итоге вывести коммерчески пригодную траву с высокой устойчивостью.

«Это имеет наибольшее значение для полей для гольфа, потому что некоторые курсы сейчас обязаны поливать свои газоны сточными водами, а не питьевой водой», — сказала она. «Здесь это наиболее оправданно, особенно в таких районах, как Лас-Вегас, где для полива газона может не хватать питьевой воды. Это яркий пример».