Пять исследований, которые получили гранты от Консорциума по улучшению жары и засухи пшеницы (HeDWIC) в 2022 году, находятся в стадии реализации в надежде на создание устойчивых к изменению климата сортов, которые могут способствовать защите основного зерна глобальной продовольственной системы.

Гранты были предоставлены в рамках проекта HeDWIC «Использование трансляционных исследований в рамках глобальной сети улучшения пшеницы для обеспечения устойчивости к изменению климата», который объединяет последние исследования ученых со всего мира для максимально быстрого получения пшеницы, устойчивой к изменению климата.

HeDWIC, возглавляемый расположенным в Мексике Международным центром улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT) и глобальными партнерами и частично финансируемый Фондом исследований в области продовольствия и сельского хозяйства (FFAR), выделил пяти международным группам исследователей пшеницы 255 258 долларов США для определения приоритетов развития климата. Грантополучатели обеспечили соответствующие средства и поддержку в натуральной форме на общую сумму более 1,85 миллиона долларов.

Базирующаяся в США компания FFAR создает государственно-частные партнерства для финансирования исследований, направленных на решение основных проблем в области продовольствия и сельского хозяйства. FFAR был создан в соответствии с законопроектом о сельском хозяйстве 2014 года для увеличения государственных инвестиций в исследования в области сельского хозяйства, заполнения пробелов в знаниях и дополнения программы исследований Министерства сельского хозяйства США.

«Пшеница — одна из наших основных культур, и мы не должны жалеть усилий, чтобы защитить ее от текущих и будущих проблем», — сказал д-р Сахара Мун Чапотин, исполнительный директор FFAR. «Глобальное сотрудничество необходимо для решения глобальных проблем, и эти гранты объединяют международные команды для обмена и развития науки и исследований, которые обеспечат стабильность этой культуры».

Группа отметила, что проблемы с пшеницей носят глобальный характер, но каждый регион сталкивается со своими трудностями.

«В то время как некоторые районы становятся все более благоприятными для выращивания пшеницы, урожайность сельскохозяйственных культур в других регионах мира, традиционно известных как хлебные корзины, снижается», — сказал физиолог пшеницы доктор Мэтью Рейнольдс, который возглавляет HeDWIC в CIMMYT.

Чтобы продвигать новые идеи в области «климатических» культур, HeDWIC также проводит виртуальные встречи, на которых собираются все награжденные исследовательские группы, чтобы воспользоваться преимуществами коллективного глобального опыта в области устойчивости к жаре и засухе, обмена знаниями и дальнейшего использования ресурсов и возможностей.

В 2022 году гранты получили следующие проекты:

Изучение потенциала флуоресценции хлорофилла для раннего обнаружения засухи и теплового стресса у пшеницы (FluoSense4Wheat)

«Мини-предложение HeDWIC позволяет нам изучить потенциал флуоресценции хлорофилла для раннего обнаружения засухи и теплового стресса у пшеницы», — сказал Онно Мюллер, Forschungszentrum Jülich, Институт био- и геонаук, Германия. «Условия контролируемого орошения пшеницы, выращиваемой в Обрегоне, дают нам возможность количественно оценить фотосинтез по флуоресценции во время развития засухи. Обнаружение специфичной для засухи реакции флуоресценции и/или взаимодействия между активной и пассивной флуоресценцией имеет значение для целей селекции, а также для обнаружения засухи в крупном пространственном масштабе путем наблюдения за растением».

Физиологические основы улучшения теплового стресса за счет управления азотом в пшенице

«Тепловой стресс во время наполнения зерна может ограничивать доступность углеводов, необходимых для развития зерна», — сказал Рену Пандей из отдела физиологии растений Индийского института сельскохозяйственных исследований. «В Индии наблюдаются внезапные скачки как минимальных, так и максимальных температур на 3-5 градусов выше нормы с конца февраля, что является важным периодом для наполнения зерна пшеницы и привело к снижению урожайности пшеницы.

«Наша команда изучает способность применения азота перед цветением для поддержки накопления биомассы и преодоления ограничения источника наполнения зерна (углеводов) во время пиков жары», — продолжил Панди. «В случае успеха результаты могут иметь широкие преимущества, учитывая, что фермеры знакомы и хорошо умеют использовать режимы внесения азота при выращивании сельскохозяйственных культур».

Может ли репродуктивное развитие быть защищено от теплового стресса с помощью трегалозо 6-фосфатного пути?

«Финансирование HeDWIC предоставляет уникальную возможность проверить, как регулирующий сахар, трегалозо-6-фосфат (T6P), может защитить урожай пшеницы от все более распространенных хронических и острых явлений теплового стресса», — Мэтью Пол, Rothamsted Research, Великобритания. «Мы уже показали, что опрыскивание T6P значительно увеличивает урожайность пшеницы в полевых условиях при различных осадках во влажные и засушливые годы.

«В связи с увеличением вероятности теплового стресса в ближайшие годы на уникальных объектах CIMMYT мы проверим потенциал T6P для защиты репродуктивного развития от катастрофической потери урожая из-за хронической и острой жары».

Изучение засухоустойчивости теплоустойчивой гермоплазмы пшеницы

«За последнее десятилетие в Сиднейском университете мы разработали жаростойкую зародышевую плазму пшеницы, которая сохраняет урожайность при терминальном тепловом стрессе», — сказал Уильям Солтер, Сиднейский университет, Австралия. «В нашем новом проекте HeDWIC этот материал будет испытан в условиях комбинированной засухи и теплового стресса в полевых условиях. Это предоставит селекционерам очень ценную информацию о проверенной в полевых условиях зародышевой плазме для использования в программах ускоренной селекции, нацеленных на комбинированную жаро- и засухоустойчивость.

«Работа имеет решающее значение для будущей продовольственной безопасности, учитывая неразрывную связь между температурой и потребностью растений в воде, а также увеличение частоты и интенсивности явлений жары и засухи в условиях прогнозируемого изменения климата».

Новые аллели архитектуры пшеницы для оптимизации биомассы в условиях засухи

«Гены карликовости пшеницы Rht-1 были важным компонентом, который привел к впечатляющему увеличению урожайности зерна во время Зеленой революции», — сказал Стив Томас, Rothamsted Research, Великобритания. «Хотя Rht-1 и Rht-2 по-прежнему широко используются в селекции пшеницы спустя 50 лет после того, как они были введены, они не оптимальны в условиях засухи и часто связаны со снижением урожайности.

«Используя более широкий спектр карликовых аллелей Rht-1, которые были разработаны в Ротамстеде, мы введем их в зародышевую плазму CIMMYT, чтобы оптимизировать биомассу и, в конечном итоге, повысить урожайность зерна в условиях засухи».

Оценка производства сои в Аргентине снизилась

Источник: world-grain.com