Ген дикого ячменя: ключ к урожаю на засоленных почвах

Международная команда ученых из Австралии и Китая расшифровала геном дикого ячменя, открыв путь к созданию сверхустойчивых зерновых культур. Это открытие может произвести революцию в сельском хозяйстве, позволив выращивать богатый урожай на засоленных и щелочных почвах, которые ранее считались малопригодными для земледелия.

В центре исследования, проведенного специалистами из Университета Мердока и Пекинской академии сельскохозяйственных и лесных наук, оказался дикий вид ячменя Hordeum brevisubulatum. Он известен своей исключительной способностью выживать в суровых условиях. Работа ученых, опубликованная в журнале Nature Plants, стала значительным шагом в использовании диких родственников культурных растений для борьбы с деградацией почв и последствиями экстремальных погодных явлений.

Исследователи выявили ключевые генетические адаптации, которые делают этот ячмень таким выносливым. В частности, они обнаружили дублирование генов, отвечающих за реакцию на стресс. Эти гены позволяют растению эффективно поглощать питательные вещества даже при высоком содержании щелочи в почве. Кроме того, был найден ген грибкового происхождения, который, как выяснилось, не только защищает от болезней, но и снижает окислительный стресс в соленой среде.

На основе этих открытий команда уже создала новую гексаплоидную культуру Tritordeum. Ученые добились этого, заменив часть генома пшеницы геномом дикого ячменя. Результаты оказались впечатляющими: по сравнению с обычной пшеницей, новый гибрид в стрессовых условиях продемонстрировал увеличение поглощения нитратов на 48% и повышение урожайности зерна на 28%.

Профессор Чэндао Ли, один из ведущих авторов исследования, поясняет, что эти открытия несут преобразующий потенциал для аграрного сектора, особенно для регионов с засушливыми и засоленными почвами, таких как Западная и Южная Австралия. Выведение солеустойчивых зерновых культур, по его словам, позволяет защитить урожаи в засушливых районах, снизить зависимость от дорогостоящих удобрений и сделать реальный шаг к достижению целей устойчивого развития. Генетические инструменты, полученные благодаря геному дикого ячменя, помогут «защитить от будущего» основные сельскохозяйственные культуры.

Профессор Питер Дэвис из Института продовольственного будущего Университета Мердока добавляет, что это знаковое исследование не только расширяет глобальное понимание адаптации растений к стрессу, но и выводит Австралию в авангард климатически-ориентированных аграрных инноваций. Он уверен, что ускоренное внедрение генетических признаков дикого ячменя в селекционные программы позволит получить новые сорта уже в течение следующего десятилетия. Это даст фермерам своевременные решения для борьбы с растущими температурами и деградацией почв, обеспечивая продовольственную безопасность в условиях меняющегося климата.