Ускоренная селекция и быстрые системы доставки для продовольственной безопасности
Исследователи из Института сельского хозяйства Университета Западной Австралии (UWA) совместно с международными коллегами разработали стратегию ускоренной селекции для быстрого улучшения сельскохозяйственных культур и создания систем доставки, что должно обеспечить продовольственную безопасность в мире.
Две статьи, недавно опубликованные в журналах Trends in Genetics и Nature Biotechnology, стали результатом семинара в Перте, организованного Институтом сельского хозяйства UWA и Международным научно-исследовательским институтом сельскохозяйственных культур для полузасушливых тропиков (ICRISAT). В нём участвовали научные учреждения из Австралии, Индии, Австрии, Китая, Мексики и Великобритании.
Нынешнее население мира в 7,8 миллиарда человек, по прогнозам, достигнет 10 миллиардов к 2057 году. Доступ к доступной и здоровой пище станет проблемой, поскольку недоедание уже затрагивает каждого третьего человека в мире. В статьях признаётся, что мировые системы производства сельскохозяйственной продукции должны устойчиво наращивать объёмы, чтобы прокормить быстро растущее население.
Стратегия ускоренной селекции предполагает интеграцию передовых технологий:
- Секвенирование генома сельскохозяйственных культур
- Фенотипирование и системная биология
- Эффективные процедуры картирования признаков
- Геномное предсказание (включая машинное обучение и искусственный интеллект)
Это позволит создать быстрые системы доставки в глобальную сельскохозяйственную практику, необходимые для достижения устойчивой продовольственной безопасности, особенно в развивающихся странах.
Профессор Кадамбот Сиддик, директор Института сельского хозяйства UWA, и профессор Раджив Варшней, директор Программы исследований по ускоренному улучшению сельскохозяйственных культур ICRISAT, совместно разработали эти стратегические и аналитические статьи.
"Достижение желаемого роста производительности в полевых условиях крайне важно для обеспечения адекватного будущего продовольственного снабжения для 10 миллиардов человек", — заявил профессор Сиддик. — "Нам необходимо создать и внедрить быстрые системы доставки, чтобы фермеры могли получить доступ к высококачественным семенам и соответствующим агрономическим решениям".
Профессор Варшней отметил, что растущее внедрение алгоритмов машинного обучения предоставит ценные данные о генетической основе и молекулярных механизмах сельскохозяйственных культур.
"Это улучшенное понимание имеет решающее значение для более быстрого выведения сортов", — сказал он.
Стратегия демонстрирует, что новые подходы к селекции, такие как оптимальный отбор по вкладу (самостоятельно или в сочетании с геномным отбором), расширят генетическую базу селекционных программ, одновременно ускоряя генетический прогресс.
"Интеграция скоростной селекции с современными геномными селекционными технологиями может устранить давнюю проблему длительных циклов селекции сельскохозяйственных культур и способствовать устойчивой продовольственной безопасности", — заключил профессор Варшней.