#заметки_сортоиспытателя
Глобальное потепление расширяет зоны засухи, учащает экстремальные погодные явления и делает осадки менее предсказуемыми. Для сельского хозяйства это прямая угроза: даже кратковременная нехватка влаги в критические периоды – цветение или налива зерна – может уничтожить весь урожай.
Чтобы пережить засуху, природа наделила растения несколькими стратегиями защиты. Первая – удержание воды. Некоторые растения закрывают устьица, сворачивают листья, покрываются воском или уводят корни на десятки метров вглубь. Кактусы и суккуленты накапливают влагу в тканях. Но такие механизмы – компромисс: в режиме выживания растение почти не растёт и не даёт урожая. Для селекции это тупик.
Вторая – переносимость засухи. Здесь растение не «прячется», а продолжает развиваться, несмотря на нехватку воды. В клетках накапливаются защитные вещества – пролин, глицин-бетаин, трегалоза. Они удерживают белки и мембраны в рабочем состоянии, не давая им разрушиться. Параллельно включаются антиоксидантные ферменты, нейтрализующие вред от стресса. Главное преимущество: растение не «выключается» на время засухи, а сохраняет хотя бы частичную продуктивность. После дождя оно быстро восстанавливается и продолжает формировать урожай.
Третья – восстановление после увлажнения. Некоторые растения способны впадать в анабиоз, практически останавливая метаболизм, и возобновлять его при появлении воды.
Для селекции приоритетна вторая стратегия. Селекционерам приходится выводить сорта и гибриды, способные сохранять урожай при засухе, при этом не теряя урожайности в оптимальных условиях и сохраняя качество продукции – содержание белка, крахмала, вкусовые и технологические свойства. Важна и совместимость устойчивости к засухе с правильной фенологией – чтобы защитные механизмы работали именно в критические фазы развития.
На помощь селекционерам всего мира наряду с традиционными приходят методы геномной селекции, в частности, технология редактирования генов CRISPR позволяет учёным точечно редактировать ДНК в живых клетках. По сути, это молекулярные «ножницы» с навигацией. Систему позаимствовали у бактерий, у которых она служит иммунитетом против вирусов. Учёные адаптировали этот механизм для работы с любой ДНК. Пример: у кукурузы слегка изменили «управляющую» зону гена, отвечающего за реакцию на стресс. В результате при засухе в период цветения урожай вырос примерно на 310 кг с гектара, а в обычные годы остался прежним.
Госсорткомиссия, благодаря своей сети государственных сортоиспытательных участков, позволяет обеспечить в полевых условиях в различных агроклиматических зонах от Сахалина до Калининграда испытания новых сортов и гибридов и оценить их устойчивость к различным к погодным экстремумам.
Продовольственная безопасность XXI века зависит от скорости, с которой современная селекция и биотехнологии будут подбирать эффективные решения защиты от засухи и других природно-климатических факторов.
Подписывайтесь на канал Госсорткомиссии в МАХ
Размер шрифта
- А
- А
- А
Изображения
