Глобальная урожайность пшеницы вдвое меньше, чем могла бы быть, — ученые

Команда международных экспертов проанализировала генетический потенциал пшеницы как культуры и выяснила, что глобальная урожайность составляет всего половину возможной.

Об этом сообщает Agriland.ie.

Исследовательская группа, возглавляемая британским Rothamsted Research, заявила, что этот «генетический разрыв урожайности» можно устранить путем разработки сортов, адаптированных к каждому региону.

Сделать это можно, по их мнению, используя огромное генетическое разнообразие, доступное в глобальных и исторических банках генов пшеницы, с помощью современных методов, таких как скоростное разведение и редактирование генов.

Под «генетическим потенциалом урожайности» культуры подразумевают высшую урожайность, которую может получить «идеальный» сорт.

Растение с оптимальным геномом может потреблять воду, солнечный свет и питательные вещества более эффективно, чем любое другое.

«Текущие сорта пшеницы в среднем лишь на половине пути по урожайности, которую они могли бы производить, учитывая несоответствие между их генетикой и местными условиями выращивания пшеницы. Глобальное производство пшеницы можно удвоить путем генетического усовершенствования местных сортов пшеницы — без увеличения глобальных площадей культуры», — говорит один из исследователей.

Используя данные о вкладе различных генов в особенности отдельных растений, таких как размер, форма, метаболизм и рост, исследователи провели миллионы компьютерных симуляций, чтобы создать идеальные растения пшеницы, адаптированные к местной среде.

По сравнению с продуктивностью местно адаптированных сортов, во всех случаях ученые обнаружили, что текущие сорта пшеницы были недостаточными по поводу урожайности зерна, с очевидным «генетическим разрывом урожайности» между реальностью и возможностью.

Используя самую современную модель пшеницы под названием Sirius, команда сначала рассчитала потенциальную урожайность с общей сложностью 28 широко используемых сортов пшеницы, которые выращиваются во многих местах по всему миру, предполагая лучшие условия выращивания для каждого из них.

Например, в Австралии и Казахстане получают менее 4 т/га по сравнению с 14 т/га пшеницы, выращенной в Новой Зеландии.

Далее они разработали «идеальные» местные сорта в рамках своей модели, которая оптимизировала несколько свойств растений, способствующих урожайности, и чья основная генетика позволит селекционерам улучшить их.

Это включало толерантность и реакцию на засуху и жару, размер и ориентацию захватывающих свет верхних листьев, а также время ключевых событий жизненного цикла.

Результаты показали, что посредством оптимизации этих ключевых признаков генетические разрывы урожайности могут составлять от 30 до 70% в разных странах с глобальным средним генетическим разрывом в 51%.

Таким образом, по словам исследователей, глобальное производство пшеницы можно удвоить, используя этот имеющийся генетический разрыв урожайности для достижения глобальной продовольственной безопасности постоянным способом.

Метки: пшеница