Группа ученых, возглавляемая британской компанией Rothamsted Research, считает, что «генетический разрыв в урожайности» может быть устранен путем создания сортов пшеницы, адаптированных для каждого региона, «используя огромные генетические вариации, имеющиеся в глобальных и исторических банках генов пшеницы, с помощью современных методов, таких как скоростная селекция и редактирование генов».

«Генетический потенциал урожайности» определяется как наибольшая урожайность, достижимая при использовании идеального сорта.

Как отмечают исследователи, существующие сорта пшеницы в среднем находятся лишь на полпути в отношении урожайности, которую они могли бы обеспечить, учитывая несоответствие между их генетикой и местными условиями выращивания пшеницы. По их мнению, мировое производство пшеницы можно удвоить за счет генетического улучшения местных сортов пшеницы, без увеличения мировых площадей под пшеницу.

Ученые использовали существующие данные о роли различных генов в определенных признаках растений, включая размер, форму, метаболизм и рост. Команда провела миллионы компьютерных симуляций для создания «идеальных» растений пшеницы, адаптированных к местным условиям.

Были изучены 53 региона выращивания пшеницы в 33 странах с помощью Sirius — усовершенствованной модели пшеницы. Сначала исследователи определили потенциальную урожайность 28 распространенных сортов пшеницы, выращиваемых в этих регионах. Затем они создали «идеализированные» местные сорта в рамках модели, которые усиливали признаки растений, способствующие урожайности, и имели базовую генетику, позволяющую им быть усовершенствованными селекционерами.

Результаты показали, что благодаря оптимизации ключевых признаков «генетический разрыв в урожайности может составлять 30-70% в разных странах, при этом средний генетический разрыв в урожайности в мире составляет 51%». Мировое производство пшеницы потенциально может быть удвоено за счет использования существующего генетического разрыва в урожайности.

Устранение данного генетического разрыва в урожайности необходимо для того, чтобы прокормить растущее население планеты без перевода дикой среды обитания в сельскохозяйственные угодья.

При этом страны с самой низкой текущей урожайностью могут получить наибольшую выгоду от устранения генетического разрыва в урожайности. При этом даже улучшения в странах со средним генетическим разрывом в урожайности от 40 до 50%, но с большой долей мировых площадей сбора пшеницы, таких как ведущие производители Индия, Россия, Китай, США, Канада и Пакистан, окажут существенное влияние на мировое производство пшеницы из-за больших посевных площадей.

Размер генетического разрыва в урожайности в масштабах страны и мира до этого исследования был неизвестен. В исследовании также принимали участие эксперты по пшенице из Австралии, Дании, Франции, Германии, Нидерландов и Мексики.

Источник