В древних образцах пшеницы и ее родственников скрыты возможности для устойчивого выращивания одной из важнейших продовольственных культур
Лондонский музей естественной истории поддержал проект под названием «Пшеница сквозь века», посвященный продуктам питания будущего и тому, как геном пшеницы изменился с течением времени. Это включает изучение древних образцов пшеницы, которые могут быть восстановлены в устойчивые к изменению климата сорта, сообщает Гейнор Селби в статье, опубликованной на портале Foodingredientsfirst.com.
Как одна из старейших и кардинально важных сельскохозяйственных культур в мире, дающая пятую часть общего количества калорий, потребляемых людьми ежегодно, пшеница должна иметь собственное биоразнообразие, поскольку мир сталкивается с быстрым изменением климата.
По оценкам аналитиков, к 2050 году людям нужно будет производить на 60% больше продуктов питания, чтобы накормить население мира в 9,3 миллиарда человек, и при этом внедрить регенеративные методы земледелия для спасения почв от истощения и эрозии, для сохранения экология.
Сорта пшеницы много лет выводили с акцентом на высокую урожайность в системах интенсивного выращивания с зависимостью от искусственных удобрений и пестицидов. Современные сорта ориентированы на умеренный климат, и это может представлять риск в сценарии с повышением глобальной температуры на Земле.
«Со временем мы преуспели в промышленном растениеводстве, так как изменили методы работы, но селекционное разведение привело к потере генетического разнообразия», - объясняет доктор Мэтт Кларк, руководитель исследований в Лондонском музее. Он изучает генетику и устойчивость различных сортов пшеницы.
«Выращиваемые сейчас сорта пшеницы генетически похожи друг на друга, и это снижает их способность к адаптации и снижает устойчивость к новым заболеваниям», - подчеркивает он.
Сейчас как никогда необходимо разработать сорта пшеницы с меньшей зависимостью от удобрений и пестицидов, с лучшей адаптацией к климату. Ответы на некоторые из этих проблем можно найти в последовательностях ДНК пшеницы.
Возраст некоторых экспонатов в коллекции музея составляет 300 лет. Гербарий музея содержит около 8000 образцов, принадлежащих к группе растений Тriticeae - пшеница, ячмень, рожь и дикорастущие родственные растения. Эта коллекция восходит к 1700-м годам и охватывает период, предшествовавший современным методам ведения сельского хозяйства, которые изменили геном пшеницы, которую мы потребляем.
Древние образцы могут содержать некоторые гены для повторного введения в современные сорта. Растения, являющиеся близкими родственниками пшеницы, также могут быть скрещены для введения новых генов.
Исследователи, работающие с коллекциями Triticeae в Лондонском музее естественной истории, секвенируют полные геномы выбранных образцов пшеницы, чтобы выяснить, как геном менялся с течением времени.
Но решить, какой из тысяч образцов в коллекциях секвенировать, довольно сложно. Здесь на помощь приходит оцифровка.
Оцифровка музейных коллекций позволяет любому желающему свободно искать образцы.
«Эти гербарные коллекции - настоящая сокровищница, наполненная информацией о том, что мы, где и как люди выращивали, а также о том, как мы можем вырастить это снова, - говорит д-р Кларк. - В то время как современные сорта дают удивительные урожаи, многие из этих старых сортов имеют гены для создания восстановленной пшеницы, способной расти на малоплодородных землях, приспосабливаться к жаркому и сухому климату и меньше зависеть от агрохимических ресурсов».
Оцифровка означает, что у ученых будет доступный для поиска набор данных образцов Tritichae, где они смогут увидеть коллекции во времени и пространстве. Затем данные можно сопоставить с исторической информацией и выбрать образцы для секвенирования до и после внедрения сельскохозяйственных методов (например, широкомасштабное внедрение искусственных удобрений), и посмотреть, как геном пшеницы изменился с течением времени.
Оцифровка также позволяет исследователям выделять образцы, интересные для для дальнейших исследований. Например, образцы с видимыми признаками болезни потенциально могут содержать гены устойчивости к болезням, а образцы с большим количеством почвы, все еще присутствующей в корнях, пригодятся для анализа почвы.
Источник:(www.foodingredientsfirst.com. Автор: Гейнор Селби. Фото: Дмитрий Лукьянов) с сайта "Агропромышленный портал" https://www.agroxxi.ru/
