Исследование улучшает морозостойкость пшеницы
Мировой спрос на пшеницу превышает 20 миллиардов бушелей в год, поэтому производителям нужны более урожайные культуры, способные выжить в суровом климате канадских прерий.
Озимая пшеница, которую высаживают осенью и собирают в июле-августе, может помочь удовлетворить эту потребность. Её урожайность на 30% выше, чем у яровых сортов. Она менее подвержена болезням поздней весны и обеспечивает почвенный покров, снижающий эрозию.
Однако суровые канадские зимы наносят ущерб посевам озимой пшеницы. Повышенная холодостойкость могла бы это изменить, предоставив привлекательный вариант для местных производителей и потенциально увеличив количество продовольствия в мире.
Аспирант по растениеводству Парул Джайн входит в команду Университета Саскачевана, изучающую группы генов озимой пшеницы для повышения её холодостойкости.
«Полученные на данный момент результаты обнадёживают», — говорит Джайн, которая уже выявила семь генетических «переключателей», связанных с холодостойкостью, для своей докторской диссертации. Каждый такой переключатель может активировать разные наборы генов, вызывая различные реакции на холод.
Специалисты университета по селекции растений используют эти переключатели для создания новых питательных и выносливых линий зерна. Полученные холодостойкие линии не будут считаться генетически модифицированными продуктами, поскольку эти гены естественным образом встречаются в пшенице.
Исследователь и эксперт по геномике Моника Бага, курирующая работу Джайн вместе с Равиндрой Чиббаром, отмечает глобальный интерес к этой теме.
Экстремальный холод создаёт двойную угрозу для культур. Некоторые типы озимой пшеницы хорошо переносят ночные заморозки, но не выдерживают длительного холода, и наоборот. Селекционерам необходимо защитить культуры от обоих типов холода, которые связаны с разными генами.
Джайн идентифицирует генетические переключатели, которые включают и выключают различные отдельные гены. Она изучает 15 вариантов одного переключателя и уже нашла несколько его версий, активирующих гены, защищающие от холода.
Используя эти переключатели, учёные в исследовательской группе определят важные генетические маркеры для отбора лучших холодозащитных свойств пшеницы.
Чистые научные результаты Джайн могут быть напрямую применены в Университете Саскачевана, где есть специальный селекционер по озимой пшенице, обладающий всеми генетическими ресурсами.
Идентифицируя гены, исследовательская группа помогает селекционерам ускорить создание новых линий пшеницы.
«Традиционная селекция занимает от семи до десяти лет в зависимости от признака и удачи селекционера, — сказал Чиббар. — В случае с идентифицированными генами, как в нашем случае, разработка может быть сокращена на один-два года».
Исследование холодостойкости является частью усилий университета по решению глобальных проблем продовольственной безопасности.
Поскольку 60% мирового рынка пшеницы составляет озимая пшеница из других стран, для этого типа зерна уже существует огромный рынок.