Тестирование солеустойчивости ячменя — это игра в цифры
Ученые-растениеводы стремятся вывести сельскохозяйственные культуры, способные справляться с засоленными почвами, что может помочь прокормить растущее население мира, особенно в условиях изменения климата. Исследователи из KAUST применили новый надежный статистический метод, чтобы изучить, как различные признаки растений ячменя влияют на урожайность в засоленных и незасоленных условиях.
"Проблема традиционного регрессионного анализа в том, что он фокусируется на нахождении среднего значения заданного распределения", — говорит Гаурав Агарвал, работавший над проектом под руководством своего научного руководителя Ин Суна и в сотрудничестве с учеными-растениеводами Стефани Сааде и Марком Тестером.
"В науке о растениях такая неполная картина может вызывать разочарование, поскольку нас часто больше интересуют детали на крайних концах распределения и то, что эти данные могут рассказать нам об оптимизации урожая", — отмечает Агарвал.
Две исследовательские группы обратились к новым продвинутым методам квантильной регрессии для анализа признаков, влияющих на солеустойчивость и урожайность ячменя. Команда совместно смоделировала засоленные и незасоленные условия, разделив данные на разные "квантили", чтобы получить более детальную картину всего распределения. Таким образом, они могли сосредоточить анализ на тех группах растений, которые демонстрировали более высокую урожайность и большую устойчивость, а затем изучить основные влияющие факторы.
Результаты команды дают интересное представление о реакциях ячменя и могут информировать будущие решения в растениеводстве, особенно в засушливых регионах мира.
Два ключевых признака помогают получить высокий урожай в засоленных условиях:
- Время цветения растений не должно наступать слишком поздно в вегетационный период. Позднее цветение может означать, что растение подвергается воздействию повышенной температуры по мере развития сезона, что снижает его способность производить семена.
- Солеустойчивость растений линейно возрастала с увеличением количества колосьев на одном растении. Однако устойчивость снижалась, когда растение формировало более трех колосьев. Возможное объяснение: растение может справляться с солевым стрессом при производстве семян, но только до определенного предела, после чего образование семян происходит в ущерб солеустойчивости.
"Мы стремимся расширить эти первоначальные результаты", — добавляет Ин Сун. — "Наши выводы также могут помочь углубить понимание механизмов солеустойчивости у ячменя и других культур".