Чтобы накормить будущее, нужно использовать богатства мировых семенных банков уже сегодня

По словам генетика растений из Корнеллского университета Сьюзан Маккауч, менее десятка цветковых растений из 300 000 видов обеспечивают 80% калорий в рационе человечества. Чтобы прокормить мир в ближайшем будущем, необходимо задействовать неиспользуемые растения. Об этом она пишет в комментарии в выпуске журнала Nature от 4 июля.

Чтобы успевать за ростом населения и доходов во всем мире, по оценкам исследователей, доступность продовольствия должна удвоиться в следующие 25 лет. Биоразнообразие, хранящееся в банках генов растений, в сочетании с достижениями в генетике и селекции, может стать ключом к удовлетворению спроса на большее количество пищи в условиях изменения климата, деградации почв и нехватки воды и земли.

"Банки генов содержат сотни тысяч образцов семян и культур тканей, собранных с фермерских полей и из диких, предковых популяций, предоставляя сырой материал, необходимый селекционерам для создания культур будущего", — сказала Маккауч.

Например, после скрининга более 6000 образцов из семенных банков селекционеры выявили и скрестили один дикий вид риса, Oryza nivara. В результате был получен сорт, который уже 36 лет защищает почти все тропические сорта риса в Азии от вируса травянистой карликовости. Аналогично, к 1997 году использование диких родственников культурных растений в качестве источников устойчивости к окружающей среде, вредителям и болезням принесло мировой экономике, по оценкам, 115 миллиардов долларов ежегодной выгоды.

Хотя семена легко доступны в 1700 банках генов по всему миру, "они не используются в полной мере в селекции растений", — отметила Маккауч.

В настоящее время селекционерам сложно использовать богатство генетического материала в семенных банках из-за отсутствия информации о генах большинства растений и признаках, которые они определяют. Из-за времени и усилий, необходимых для выявления и использования диких и неприспособленных генетических ресурсов, "селекционер должен хорошо представлять генетическую ценность неохарактеризованного ресурса, прежде чем пытаться использовать его в селекционной программе".

В статье Маккауч и коллеги изложили трехпунктный план для решения этих ограничений:

• Масштабное генетическое секвенирование коллекций семенных банков для документирования их содержимого, стратегического планирования экспериментов по оценке признаков растений (фенотипированию) и прогнозирования их характеристик.
• Широкая фенотипическая инициатива, охватывающая не только коллекции банков генов, но и потомство, полученное от скрещивания диких и экзотических материалов с адаптированными сортами для местного использования.
• Международная информационная инфраструктура для координации данных, которые в настоящее время управляются независимо хранителями банков генов, агрономами и селекционерами.

По словам Маккауч, ориентировочная стоимость такого системного, совместного глобального усилия по характеристике генетических ресурсов, необходимых для питания в будущем, составляет около 200 миллионов долларов в год.

"Это кажется разумной ценой, учитывая, что мы как общество тратим около 1 миллиарда долларов в год на работу Большого адронного коллайдера ЦЕРН в Женеве и до 180 миллионов долларов на один истребитель", — сказала Маккауч.