В то же время изменение климата, вероятно, замедлило процесс селекции высокоурожайной, широко адаптированной пшеницы, сообщают авторы исследования, недавно опубликованного в журнале Nature Plants.
«Селекционеры обычно настроены оптимистично, упуская из виду многие факторы изменения климата при выборе, — сказал Мэтью Рейнольдс, физиолог пшеницы из Международного центра улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT) и соавтор публикации. — Наши результаты подрывают этот оптимизм и показывают, что усиленное взаимодействие линий пшеницы с окружающей средой из-за изменения климата усложнило селекционерам выявление выдающихся, широко адаптированных линий».
Каждый год в течение почти полувека селекционеры пшеницы, участвующие в Международной сети улучшения пшеницы (IWIN), возглавляемой CIMMYT, тестируют около 1000 новых экспериментальных линий и сортов пшеницы примерно на 700 полях в более чем 90 странах.
Многообещающие линии используются в программах селекции пшеницы по всему миру, а данные испытаний используются для руководства глобальной селекцией и других важных исследований пшеницы, пояснил Вей Сюн, специалист по моделированию культур, физиолог CIMMYT из Китая и ведущий автор исследования.
«На сегодняшний день эта глобальная сеть тестирования собрала более 10 миллионов точек данных, при этом доставляя семенной материал пшеницы, которая оценивается в несколько миллиардов долларов в год за счет дополнительной производительности, сотням миллионов фермеров в менее развитых странах», — сказал Сюн.
Сюн и его коллеги проанализировали «перекрестные взаимодействия» — изменения в относительных рейтингах пар линий пшеницы — за 38 лет данных четырех видов селекционных испытаний пшеницы, пытаясь определить, в какой степени изменение климата или прогресс в селекции сказались на этих рейтингах. Два испытания, данные которых они изучили, были сосредоточены на урожайности мягкой пшеницы и твердой пшеницы, параллельно в двух других оценивалась производительность линий пшеницы при высоких температурах и в полузасушливых условиях соответственно.
«Мы обнаружили, что более теплый и неустойчивый климат с 1980-х годов увеличил рейтинговые изменения в глобальном селекции пшеницы на целых 15%, — сказал Сюн. — Это усложнило задачу селекционерам в выявлении превосходных, широко адаптированных линий и даже привело к тому, что ученые отказались от потенциально полезных линий».
И наоборот, сорта пшеницы, появившиеся в результате селекции на устойчивость к стрессам окружающей среды, особенно к жаре, демонстрируют значительно более стабильную урожайность в различных условиях и способствуют адаптации пшеницы к нынешнему, более теплому климату, открывая при этом возможности для более крупного и быстрого генетического прироста в будущем.
Прошлые исследования показали, что современные сорта пшеницы не только повышают максимальную урожайность, но и гарантируют более надежные урожаи, преимущество, которое ежегодно увеличивает доход фермерских хозяйств в развивающихся странах на миллионы долларов и значительно снижает риски фермеров.
«Помимо прочего, наши результаты свидетельствуют о необходимости более целенаправленного разведения и тестирования пшеницы для решения быстро меняющихся и непредсказуемых условий ведения сельского хозяйства», — добавил Рейнольдс.
