Дикие злаки – ключ к продовольственной безопасности
Новое исследование предполагает, что для сохранения ключевых продовольственных культур для будущих поколений необходимо обеспечить лучшую охрану их дикорастущим родственникам. Авторы работы сочли, что генные банки недостаточно сохраняют генетическое разнообразие этих жизненно важных растений, и если не предпринять срочных мер, такие черты, как засухоустойчивость, могут быть утрачены навсегда. Отчёт об исследовании опубликован в журнале “Nature Plants”.
Международная группа учёных обнаружила, что «генетическое разнообразие диких родственников злаков слабо представлено в генных банках». По её оценке, более 70% от 1036 дикорастущих родственников 81 важной пищевой культуры следует рассматривать как высокоприоритетные для сбора новых образцов. Одновременно учёные считают, что 95% этих видов представлены в существующих коллекциях недостаточно, «если учитывать полный спектр географических и экологических вариаций этих растений в местах их произрастания».
– Генные банки по всему миру на данный момент не так хорошо выполняют свою работу по сбору и поддержанию полных коллекций всего разнообразия дикорастущих родственников злаков, как это можно было бы делать, – рассказал “BBC News” соавтор исследования Луиджи Гуарино, директор по науке и программам Фонда злаков. – Существуют очень веские причины, почему в генных банках не хватает образцов растений. Их трудно собирать, их трудно хранить, к тому же сбор и хранение стоят дорого. Наконец, более высокий приоритет имеют другие цели – например, совершенствование культивируемых образцов. Но, учитывая угрозы, с которыми сталкивается генное разнообразие в целом и генное разнообразие обсуждаемой нами сферы в частности, становится всё более необходимым и срочным уделять надлежащее внимание диким родственникам культурных злаков.
На планете существует более 1700 крупных злаковых генных банков, где хранятся миллионы образцов. Их основная роль – сохранение генетического материала (в основном в форме семян и отводков) и обеспечение доступности этого материала для будущих исследований и разведения. Эти банки играют центральную роль в мировой продовольственной безопасности, пока планета сталкивается с необходимостью кормить растущее население и с изменениями климата и условий роста растений в отдельных регионах. Гуарино пояснил, что дикие родственники злаков представляют собой «огромный резервуар генного разнообразия».
– На протяжении всей истории сельского хозяйства, с неолитических времён, земледельцы постепенно снижали разнообразие диких растений, концентрируясь на определённом секторе этого разнообразия, представленном теперь культурными злаками, – сказал Гуарино. – Культурные злаки, используемые нами сегодня – это лишь выборка из намного более широкого спектра разнообразия генов, черт и способов адаптации, всё ещё существующих у предков и диких родственников этих злаков. А между тем мы знаем, что дикорастущие растения подстерегает множество угроз – например, урбанизация, изменения в использовании тех или иных земель, сведение лесов и изменение климата.
Из исследования, которым руководили Нора Кастанедо-Альварес из Международного центра тропического сельского хозяйства и Колин Хори из Университета Вагенингена, делается вывод, что технологическое развитие и накопление знаний о мире растений должны означать и более активное использование генетического резервуара дикорастущих злаков. Однако для этого необходимо обеспечить доступность материала для исследователей.
– А кроме того, нужно сохранять разнообразие непосредственно в природе, давая естественной эволюции возможность продолжаться, – отметил Гуарино. – Это сложно сделать, особенно в условиях изменения климата, которое уже вызвало движение видов к высоким широтам и на большие высоты.
«Чтобы использовать дикорастущие злаки в растениеводстве, необходимо предпринять системные усилия, направленные на улучшение охраны и доступности этих видов», – заключают исследователи.