Селекция ячменя для меняющегося климата

Изменение климата влияет на урожайность и ареалы выращивания сельскохозяйственных культур, включая важные для питания злаки, такие как ячмень. Повышение температур, экстремальные погодные явления и изменение режима осадков создают угрозу для производства.

Исследовательская группа Магнуса Йоранссона изучила, как различные условия — длина дня и температура — влияют на сроки созревания и высоту растений у северного ярового ячменя, адаптированного к высоким широтам Исландии. Исследование опубликовано в журнале Crop Science.

Ключевые вызовы и цель селекции

В Исландии поздняя, прохладная и штормовая осень приводит к большим потерям зерна. Поэтому ключевая задача — вывести сорта, созревающие раньше, чтобы избежать ущерба от осенних штормов. Для будущего успеха в высоких широтах растения также должны обладать хорошим качеством соломы и устойчивостью к болезням.

Методология исследования

Учёные использовали четыре фитотронные камеры с контролируемыми условиями, чтобы воссоздать среду Исландии и сравнить её с другими климатическими сценариями. Они тестировали:

• Длину дня: от 12 до 20 часов.
• Температуру: от 50 до 68 градусов по Фаренгейту (≈10–20 °C). В этих условиях оценивали время цветения, срок созревания и высоту растений.

Результаты и генетические маркеры

«В ходе контролируемых исследований мы обнаружили генетические маркеры, связанные с наблюдаемыми нами признаками», — говорит Йоранссон. Это сегменты ДНК, соответствующие определённым характеристикам растения. Цель — выявить гены, важные для селекции желаемых признаков ячменя, и на этой основе создать инструменты для точного прогнозирования скороспелости.

Глобальное значение работы

• Исландские сорта ячменя демонстрируют рекордно раннее созревание в холодных условиях, превосходя многие ранние сорта из мировых генбанков.
• «В более тёплых регионах мира раннее созревание — это способ избежать летней жары», — объясняет Йоранссон. В будущем признаки исландского ячменя могут быть использованы для селекции других культур с улучшенными показателями в тёплом климате.
• Исследование служит моделью для других злаков (например, пшеницы), так как они имеют схожие гены. Это повысит успех в выведении скороспелых сортов.

«Это исследование показало, насколько важно подбирать культуры под их среду, — резюмирует Йоранссон. — Культуры по-разному проявляют себя в разных местах».