НАЙРОБІ, 26 серпня (IPS) – Революційне дослідження показує, що дикі родичі пшениці можуть стати культурою, що гарантує продовольчу безпеку за всі часи, здатною полегшити вразливе населення від голоду та смерті завдяки своїй здатності протистояти як кліматичним стресам, так і хворобам. Пшениця є основним продуктом харчування для понад 1,5 мільярдів людей на Глобальному Півдні.
В огляді розглянуто два різні дослідження та виявлено, що використання давнього генетичного різноманіття диких родичів пшениці, які забезпечують 20 відсотків калорій і білка в світі, може призвести до погодних умов і стійких до хвороб сортів цієї культури. Це може забезпечити продовольчу безпеку в усьому світі.
Дослідження під керівництвом Міжнародного центру вдосконалення кукурудзи та пшениці показує, що «давно втрачені» дикі родичі пшениці мають потенціал для революції в селекції пшениці, завдяки новим сортам, здатним протистояти зміні клімату та пов’язаним із цим загрозам, таким як хвилі спеки, посухи, повені та нові та сучасні шкідники та хвороби.
Дикі родичі пшениці, які мільйони років протистояли стресам навколишнього середовища, мають генетичні ознаки, яких не вистачає сучасним сортам — риси, які, якщо їх включити до звичайних сортів, можуть зробити можливим вирощувати пшеницю у дедалі більш несприятливих кліматичних умовах, опубліковане сьогодні (26 серпня) дослідження. , 2024) пояснює.
Вирощуючи більш стійку пшеницю, можна збільшити продуктивність приблизно на 11 мільярдів доларів додаткового зерна щороку, кажуть автори в оглядовій статті під назвою «Генетичні ресурси пшениці дозволили уникнути пандемій хвороб, покращити продовольчу безпеку та зменшити вплив на навколишнє середовище: огляд історичних наслідків та майбутніх можливостейОпубліковано журналом Wiley Global Change Biology.
Огляд показує, що використання генетичних ресурсів рослин (PGR) допомагає боротися з різними захворюваннями, такими як іржа пшениці, і захищає від хвороб, пов’язаних із схрещуванням видів, таких як гніздо пшениці. Він дає багаті на поживні речовини сорти та мультигенні ознаки, які створюють стійкість до клімату.
Дослідження вказує на величезний, здебільшого невикористаний пул з майже 800 000 зразків насіння пшениці, які зберігаються в 155 генних банках по всьому світу, які включають дикорослі та стародавні сорти, виведені фермерами, які витримували різноманітні екологічні навантаження протягом тисячоліть. Це незважаючи на те, що лише незначна частина цього генетичного різноманіття була використана в сучасній селекції сільськогосподарських культур.
За словами співавтора Метью Рейнольдса, результати дослідження матимуть важливий вплив на продовольчу безпеку, особливо в регіоні Африки на південь від Сахари, де проживає населення світу, яке відчуває найбільшу нестачу їжі.
«Ці відкриття дуже багатообіцяючі, оскільки в Африці є багато нових середовищ з точки зору потенційного вирощування пшениці», — сказав він IPS..
Виходячи з результатів досліджень, завдяки різноманітним науковим зусиллям, які успішно впровадили дикі гени в сучасні види, було реалізовано значні екологічні переваги.
Дослідження визнає, що використання PGR у селекції пшениці покращило дієти та засоби до існування фермерів і споживачів з обмеженими ресурсами на Глобальному Півдні, де пшениця часто є зерновими культурами в деяких частинах Азії та Африки.
«Ми перебуваємо на критичному етапі», — каже Рейнольдс. «Поточні стратегії розведення добре послужили нам, але тепер вони повинні зіткнутися зі складнішими проблемами, пов’язаними зі зміною клімату».
Він зазначає, що селекція, яка допомагає підтримувати генетичну стійкість до низки хвороб, покращує «стабільність врожаю» та дозволяє уникнути спалахів руйнівних захворювань культур, які зрештою загрожують продовольчій безпеці мільйонів.
«Крім того, після «Зеленої революції» генетичний приріст врожайності зазвичай досягається за допомогою меншої кількості (на Глобальній Півночі) і часто без фунгіцидів на Глобальному Півдні, і без обов’язкового збільшення кількості добрив або зрошувальної води, за винятком деяких високопродуктивних середовищ. ”, – йдеться в дослідженні.
В результаті відбулося підвищення врожайності зернових та врятовано мільйони гектарів «природних екосистем» від обробітку для виробництва зерна. До них належать мільйони гектарів лісів та інших природних екосистем, виявив Рейнольдс та його колеги.
Не менш багатообіцяючим є відкриття в деяких експериментальних лініях пшениці, що містять дикі ознаки, які показують до 20 відсотків більший ріст у жарких і сухих умовах порівняно з нинішніми сортами, а також розвиток першої культури, коли-небудь виведеної для взаємодії з ґрунтовими мікробами, які показали потенціал у зменшенні виробництва оксиду азоту, потужного парникового газу. Це дозволяє рослинам більш ефективно використовувати азот.
«Використання диких родичів PGR, місцевих сортів та ізольованих племінних пулів мало значні наслідки для селекції пшениці щодо стійкості до біотичних та абіотичних стресів, одночасно підвищуючи поживну цінність, якість кінцевого споживання та врожайність зерна», — йдеться далі в огляді.
Як показує огляд, без використання стійкості до захворювань, отриманої з PGR, використання фунгіцидів для боротьби з фунгіцидами, основною загрозою для врожаю, легко подвоїлося б, значно посиливши тиск селекції, який був би результатом необхідності уникати стійкості до фунгіцидів.
Примітно, що приблизно один мільярд літрів фунгіцидів вдалося уникнути на пшениці, заощадивши фермерам мільярди, які б пішли на купівлю та застосування хімікатів, додає він.
Автори відзначають, що коли погода стає все більш екстремальною, генофонди селекції сільськогосподарських культур необхідно буде додатково збагатити новими адаптивними ознаками, отриманими від PGR, щоб вижити в примхах зміни клімату.
До них відноситься «безумовно». упертий Рейнольдс сказав, що хвороби, які вражають пшеницю, що росте в тропіках, такі як Ug99, руйнівна грибкова хвороба іржі, яка в найгіршому випадку знищує цілі врожаї в Африці та частинах Близького Сходу..
За його словами, сучасна селекція сільськогосподарських культур здебільшого зосереджена на відносно вузькій водоймі зіркові спортсмени— елітні сорти культур, які вже мають високу продуктивність і мають відому передбачувану генетику.
Генетичне різноманіття диких родичів пшениці, з іншого боку, пропонує складні ознаки стійкості до клімату, які важче використовувати, оскільки вони займають більше часу, коштують дорожче та є більш ризикованими, ніж традиційні методи селекції, які використовуються для елітних сортів.
«У нас є інструменти для швидкого вивчення генетичного різноманіття, яке раніше було недоступне селекціонерам», — пояснює Бенджамін Кіліан, співавтор огляду та координатор проекту Crop Trust «Біорізноманіття для можливостей, засобів до існування та розвитку» (BOLD), який підтримує збереження та використання різноманітності культур у всьому світі.
Серед інструментів – секвенування генів наступного покоління, аналіз великих даних і технології дистанційного зондування, включаючи супутникові зображення. Останній дозволяє дослідникам регулярно контролювати такі ознаки, як швидкість росту рослин або стійкість до хвороб, у необмеженій кількості місць по всьому світу.
Незважаючи на те, що збір і зберігання PGR з початку 20-го століття відіграють ключову роль, особливо у виведенні стійких до хвороб сортів рослин, дослідження робить висновок, що величезний потенціал залишається невикористаним.
У зв’язку з тим, що дикі родичі пережили мільйони років зміни клімату порівняно з нашими відносно недавніми видами сільськогосподарських культур, рекомендується проводити більш систематичний скринінг для виявлення нових і кращих джерел ознак, необхідних не лише для пшениці, але й для інших культур, радить дослідження.
Це вимагає більших інвестицій у вивчення стійких диких сортів звичайних сільськогосподарських культур, використовуючи широко доступні, перевірені та несуперечливі технології, які демонструють багаторазовий вплив і значну віддачу від інвестицій.
«Оскільки постійно з’являються нові технології для полегшення їх використання в селекції рослин, PGR слід вважати найкращим вибором для досягнення кліматичної стійкості, включаючи його біотичні та абіотичні компоненти», – сказали автори.
Звіт Бюро IPS ООН
Підпишіться на @IPSNewsUNBureau
Слідкуйте за IPS News UN Bureau в Instagram
© Прес-служба Інтер (2024) — Усі права захищеноДжерело: прес-служба Інтер
