Kā labība var izturēties labāk sausuma laikā?

Sausums, kas izposta augkopību, nākamajos gados tikai pasliktināsies. Pagājušajā gadā Kalifornijas pēdējo desmitgažu laikā lielākais sausums štata lauksaimniekiem zaudēja 1 miljardu ASV dolāru ieņēmumus papildus izmaksām par ūdens sūknēšanu, lai saglabātu labību. pētījums no Kalifornijas universitātes Deivisā, parādīja.

Ģenētiski modificēts augs (parādīts zemāk) reaģē uz izsmidzināto ķīmisko vielu, aizturot vairāk ūdens nekā parastā versija (parādīta iepriekš).

Laika gaitā kultūrās ir ieviesta zināma sausuma tolerance. Faktiski lauksaimniecības uzņēmumi, piemēram, Monsanto, DuPont Pioneer , un Syngenta pārdod tādas kukurūzas šķirnes, kuras ir norādītas kā izturīgas pret sausumu. Tiek uzskatīts, ka tie pieticīgi palīdz lauksaimniekiem saglabāt ražu sausos apstākļos. Taču, cerot ievērojami paaugstināt ar mazāku ūdens daudzumu audzētās pārtikas kvalitāti un kvantitāti, zinātnieki joprojām meklē jaunas audzēšanas metodes un biotehnoloģijas. Viņu mērķis ir kukurūza un citas kultūras, jo īpaši kvieši un rīsi — vēl labāk izturēt zemu nokrišņu daudzumu, nekaitējot ražai normālos apstākļos.

Šeit ir daži jaunākie pētījumi, kas norāda uz panākto progresu.

Ūdens saglabāšana pēc pieprasījuma

Augi parasti patērē tikai nelielu daļu no uzņemtā ūdens, bet pārējo izdala gaisā caur porām savās lapās, ko sauc par stomatiem. Sausos periodos daudzi augi dabiski ražo hormonu, ko sauc par abscisīnskābi (ABA), kas saistās ar receptoru augā un aizver stomatu, lai ūdens nevarētu izplūst. Tagad pētnieki Kalifornijas Universitātē Riversaidā ir ģenētiski modificējuši ziedošo augu Arabidopsis , kas izplatīts laboratorijas eksperimentos, lai tas reaģētu uz parasto fungicīdu tā, it kā tas būtu ABA. Ideja ir tāda, ka varētu kļūt iespējams pēc pieprasījuma izraisīt toleranci pret sausumu kultūrām, kurām tā vēl nav. The Daba pētījums tika publicēts februārī.

Sausāks klimats

Pētnieki Austrālijā un Apvienotajā Karalistē ir atklājuši, ka viņi, iespējams, spēs konstruēt augus tā, lai tie labāk darbotos nākotnē, kad daži apgabali ir daudz sausāki un visa atmosfēra satur vairāk oglekļa dioksīda. Pētnieki modificēja gēnu, kas kontrolē auga stomata blīvumu. Panākot gēna pārmērīgu ekspresiju, tie ļāva augam saglabāt vairāk ūdens, kas nozīmē, ka tas labi izturēsies sausuma apstākļos. Darbs tika veikts gadā Arabidopsis lapas, taču pētnieku komanda tagad pārbaudīs ģenētisko modifikāciju plaši izmantotā kultūrā (tā nav atklājusi, kura), lai novērotu tās ražu un kvalitāti, saka Pīters Franks, Sidnejas Universitātes asociētais profesors un darba vadošais autors. publicēts Jaunais fitologs .

Ūdens sensors

Hercoga pētnieki ir identificējuši gēnu, kas saistīts ar augu spēju sajust, cik daudz ūdens ir pieejams. Augi palielina kalcija līmeni šūnās, kad trūkst ūdens, kas savukārt izraisa citas reakcijas, kas var palīdzēt tiem izdzīvot. Hercoga asociētais profesors Džen-Mings Pejs saka, ka turpmāka gēna izpēte varētu radīt labības, kas ātrāk reaģē uz sausumu. Pētījums tika publicēts Daba pagājušā gada augustā.

Gēnu skenēšana

Jaunās DNS analīzes tehnoloģijas palīdz pētniekiem identificēt gēnus vai gēnu variācijas, kas varētu būt noderīgi labāku kultūru audzēšanai. Nesenā PLOS ONE Teksasas A&M selekcijas eksperti noskaidroja, vai zemās vietējās kukurūzas ražas varētu būt izskaidrojamas ar to, ka Teksasas lauksaimnieki izmantoja šķirnes, kas paredzētas Vidusrietumu štatiem un kuriem ir vēsāks un mitrāks augšanas periods. Zinātnieki identificēja noteiktus ģenētiskos marķierus, kas varētu būt saistīti ar pazīmēm, tostarp sausuma toleranci, kas palielinātu kukurūzas ražošanu Teksasas klimatā. Viņi izmantoja šo informāciju, lai izstrādātu jauna veida kukurūzu, kas šovasar tiks pārbaudīta Teksasā.

Līdzņemšanai:

Zinātne var palīdzēt kultūraugi iztur sausuma apstākļus. Taču jaunu versiju izstrāde parasti aizņem ilgu laiku — pat septiņus gadus, lai jaunas šķirnes pašlaik tiek izstrādātas, saka Teksasas A&M universitātes Sets Marejs.

Pat šķirnēm, kas izturētas pret sausumu, joprojām ir nepieciešams ūdens, lai izdzīvotu. Tomēr šīs šķirnes var radīt izmaiņas apgabalos, kur apūdeņošana vai laistīšana nav ekonomiska. Martā, Starptautiskais kukurūzas un kviešu uzlabošanas centrs uzsāka piecu gadu programmu, lai nodrošinātu pret sausumu izturīgu kukurūzu aptuveni 400 000 mazo fermu Āfrikā.

Vai jums ir liels jautājums? Sūtiet ieteikumus uz [email protected].

paslēpties