Глобальна врожайність пшениці вдвічі менша, ніж могла би бути, — вчені

Про це повідомляє Agriland.ie.

Дослідницька група, очолювана британським Rothamsted Research, заявила, що цей «генетичний розрив урожайності» можна усунути шляхом розробки сортів, адаптованих до кожного регіону.

Зробити це можна, на їхню думку, використовуючи величезну генетичну різноманітність, доступну в глобальних та історичних банках генів пшениці, за допомогою сучасних методів, таких як швидкісне розведення та редагування генів.

Під «генетичним потенціалом урожайності» культури мають на увазі найвищу врожайність, яку може отримати «ідеальний» сорт.

Рослина з оптимальним геномом має змогу споживати воду, сонячне світло та поживні речовини ефективніше, ніж будь-яка інша.

«Поточні сорти пшениці, в середньому, лише на половині шляху щодо врожайності, яку вони могли б виробляти, враховуючи невідповідність між їх генетикою та місцевими умовами вирощування пшениці. Глобальне виробництво пшениці можна подвоїти шляхом генетичного вдосконалення місцевих сортів пшениці — без збільшення глобальних площ культури», — каже один із дослідників.

Використовуючи наявні дані про внесок різних генів у особливості окремих рослин, такі як розмір, форма, метаболізм і ріст, дослідники провели мільйони комп’ютерних симуляцій, щоб створити ідеальні рослини пшениці, адаптовані до місцевого середовища.

У порівнянні з продуктивністю місцево адаптованих сортів, у всіх випадках вчені виявили, що поточні сорти пшениці були недостатніми щодо врожайності зерна, з очевидним «генетичним розривом врожайності» між реальністю та можливістю.

Використовуючи найсучаснішу модель пшениці під назвою Sirius, команда спочатку розрахувала потенційну врожайність із загалом 28 широко використовуваних сортів пшениці, які вирощуються в багатьох місцях по всьому світу, припускаючи найкращі умови вирощування для кожного з них.

Наприклад, в Австралії та Казахстані отримують менше 4 т/га, порівняно з 14 т/га пшениці, вирощеної в Новій Зеландії.

Далі вони розробили «ідеальні» місцеві сорти в рамках своєї моделі, яка оптимізувала кілька властивостей рослин, які сприяють урожайності та чия основна генетика дозволить селекціонерам покращити їх.

Це включало толерантність і реакцію на посуху та спеку, розмір і орієнтацію верхнього листя, що захоплює світло, а також час ключових подій життєвого циклу.

Результати показали, що за допомогою оптимізації цих ключових ознак генетичні розриви врожайності можуть становити від 30 до 70% у різних країнах, із глобальним середнім генетичним розривом у 51%.

Таким чином, за словами дослідників, глобальне виробництво пшениці можна подвоїти, використовуючи цей наявний генетичний розрив урожайності для досягнення глобальної продовольчої безпеки в сталий спосіб.