Говорить о высокоурожайной пшенице с засухоустойчивостью на сто процентов еще рано, считают канадские ученые. Селекция на засухоустойчивость - сложное дело
Многие мировые СМИ пишут о создании новых термостойких сортов пшеницы, поскольку селекция одной из важнейших продовольственных культур на засухоустойчивость приобрела актуальность на фоне глобального потепления. Что думают по этому поводу канадские исследователи, рассказывает Алексис Кинлен в статье, опубликованной на портале www.albertafarmexpress.ca с цитатами экспертов.
«В наши дни все думают и говорят о засухе, - говорит Харпиндер Рандхава, селекционер пшеницы из Исследовательского центра Министерства сельского хозяйства и продовольствия Канады в Летбридже. - Особенно в Западной Канаде, где мы в значительной степени полагаемся на наличие естественной воды в виде осадков, активизирована работа по созданию засухоустойчивых сортов».
«Прогнозируется, что засухи станут более частыми в Западной Канаде, а моделирование климата указывает на большую изменчивость погодных условий, - подтверждает Рон ДеПау, известный селекционер пшеницы, который в настоящее время является научным консультантом семенной компании SeCan в Калгари. – Лето станет жарче с более высокими максимальными температурами. Распределение влаги также изменится с уменьшением осадков в июле и августе – в критические периоды для урожая».
Доступная для поиска база данных (на сайте www.albertaclimaterecords.com) показывает, что средние температуры в большей части провинции Альберта на два или более градуса выше, чем в 1951 году, а во многих районах выпадает значительно меньше осадков.
«Пшенице не нравится ни то, ни другое. Пшеница любит расти при более низких температурах и достаточном увлажнении. После прорастания критической стадией точки роста является кущение, примерно через три-четыре недели после прорастания, и оно напрямую связано с наличием влаги. Если пшеница сильно пострадает на стадии кущения, вы получите всего один или два крошечных стебля вместо пяти-шести, и это значительно повлияет на урожай зерна в дальнейшем», - объясняет Рандхава.
По словам ДеПау, в дальнейшем без достаточного количества влаги в жару на стадии цветения возрастает риск аборта цветов: «Вместо того, чтобы получать 100 зерен на колос, вы соберете только 25. Допустим, все было хорошо до конца цветения. Но если на финишной прямой произойдет засуха и сильный дефицит влаги, то размер зерен уменьшится. И все это может произойти за один вегетационный период, как показал 2021 год».
«В жару зерно на стебле буквально варится и мгновенно высыхает. Период наполнения зерна сокращается, получается сморщенное зерно плохого качества», добавил Рандхава.
«Выведение термостойкой пшеницы – научный квест. Засухоустойчивость - очень сложный признак, - продолжает ученый. - Это не простая черта, по которой мы можем разводить, например, как устойчивость к ржавчине. Полукарликовые сорта вряд ли будут ответом на изменение климата. Полукарликовая пшеница менее устойчива к засухе, потому что у нее не так много корневой биомассы - укороченные растения также имеют более короткую корневую биомассу. А в засушливых условиях нужна солидная биомасса корней, чтобы они могли проникать глубже и получать влагу из почвы».
Стремление к засухоустойчивости означает, что селекционеры должны смотреть на растение в целом, а не только на один конкретный признак. Этот пакет признаков включает такие факторы, как глубина корня, высота растения, то, как листья работают (например, скручивание для уменьшения площади поверхности и транспирации воды), скорость фотосинтеза и потребление воды.
Сочетание факторов усложняет процесс селекции. По словам Рандхава, селекционеры проверяют сорта, тестируя на полях в засушливых условиях: «Вы можете делать что-то в теплице или в контролируемых условиях, но на самом деле это не дает хорошей картины, если вы хотите развить линию, потому что есть много взаимодействий с другими признаками. Вам нужен скрининг в полевых условиях. Но у такого подхода есть существенный недостаток. Если в данном году будет хорошая влажность, испытания мало что покажут о засухоустойчивости. Так что, недавние засушливые годы в Канаде на самом деле были благом для ученых. Но и в таком случае процесс далеко не быстрый. Селекционер может начать с проверки 100 линий, выбрать 10, которые лучше работают в засушливых условиях, а затем испытать их в поле.
Канадские селекционеры используют зародышевую плазму из своих программ селекции и из различных центров селекции пшеницы, особенно международных, где также ведется селекция на засуху и жару.
Хотя на выведение нового сорта пшеницы может уйти 10 лет, сегодня селекционерам, к счастью, не нужно начинать с нуля, чтобы проверить его на засухоустойчивость. У нас есть материал в разработке, который поступает каждый год. У нас есть линии, которые проходят предварительные или регистрационные испытания.
Благодаря использованию инструментов генетического скрининга селекционеры получили возможность находить засухоустойчивые сорта за меньшее время, чем это потребовалось бы для выведения новых растений по традиционной селекции. При этом не бывает чудо-сортов, которые вдруг появятся на складе местного торговца семенами. Первоначально основное внимание уделяется поиску сортов, которые выдерживают проверку не менее чем на пять процентов в условиях засухи. Затем идет накопление генетического материала и длительная проверка в сравнении с контрольным сортом, чтобы можно было делать окончательные выводы».
Источник: (www.albertafarmexpress.ca. Автор: Алексис Кинлен. Фото: Дмитрий Лукьянов) с сайта "Агропромышленный портал" https://www.agroxxi.ru/
