Технологии NASA создают прорыв в селекции зерновых культур

Использование непрерывного света Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) для придания «космическим» культурам быстрого роста вдохновило ученых на разработку методов, которые могли бы значительно сократить время, необходимое для размножения культур с генетическими признаками, которые повышают продовольственную безопасность растущего населения на Земле.

Для полевых культур, ограничиваемых 1-2 поколениями в год, внедрение признаков устойчивости к болезням и продуктивности для создания новых гибридов обычно занимает от 10 до 20 лет. По мнению аналитиков, темпы улучшения ситуации недостаточны для решения проблем продовольственной безопасности, вызываемых растущим населением мира, живущим в изменяющихся условиях. Но в новом исследовании австралийских ученых подробно описан метод скоростного размножения, который имеет потенциал для радикального сокращения времени, необходимого для создания нового разнообразия продовольственных культур.

В контролируемой среде полностью закрытых камер роста натриевые лампы высокого давления продлили фотопериод до 22-часового дня и ускорили темпы развития растений и сбора незрелых семян, что позволило сократить время генерации. За год было достигнуто до шести поколений яровой пшеницы, твердой пшеницы, ячменя, нута и гороха. По этой технологии за год выращивались четыре поколения канолы по сравнению с типичными 2-3 поколениями.

Австралийская команда ученых сотрудничала с компанией Dow AgroSciences, чтобы создать новый сорт высокобелковой мукомольной пшеницы DS Faraday, выведенный с участием кросса EGA Gregory и нового родительского сорта, который должна дебютировать позже в 2018 году. Сорт содержит гены, повышающие его толерантность к влажной погоде во время сбора урожая.

В то время, как желательные признаки («спячка» зерна и устойчивость к ржавчине) были успешно реализованы в ранних сегрегационных поколениях пшеницы, авторы исследования предостерегают, что фенотипы, изученные в контролируемых условиях, не всегда коррелируют с полевыми наблюдениями, особенно с урожайностью и абиотической стрессоустойчивостью.

Ученые считают, что скоростное разведение сократит время генерации для других видов, особенно подсолнечника, перца и редиса. Методика уже показала успех с амарантом, арахисом и горохом. В ходе исследования было высказано предположение о том, что, хотя прямое применение протоколов скоростного размножения вряд ли будет успешным для таких короткодневных видов, как кукуруза или рис, существуют возможности для оптимизации этих культур в сочетании с другими параметрами роста, такими как температура, плотность растений и режим полива.

До сих пор метод пролонгированных фотопериодов в значительной степени использовался для исследовательских целей. Команда Университета Квинсленда говорит о том, что ее подтолкнули написать исследование, опубликованное 1 января 2018 года в журнале «Nature Plants», после 10 лет испытаний из-за очень большого количества запросов на эти протоколы от ученых и селекционеров из 23 стран. Команда предполагает, что расширенный метод дневного света, в сочетании с геномными инструментами и ресурсами, вдохновят селекционеров проводить непосредственные исследования на растениях для дальнейшего ускорения улучшения урожая.

Новости по теме
Комментировать

Примите участие в форуме Зерно России 2018





 

Подпишитесь
на новости и расписание форума Зерно России