Климатические решения найдены в генах и триптофане
Сделать деревья фундука устойчивыми к холоду - один из восьми проектов в области геномики, финансируемых в канадской провинции Онтарио.
Ferrero ежегодно импортирует около 12 000 тонн фундука, что представляет собой потенциальную прибыль для Онтарио в размере 30 миллионов долларов в год. Исследователь из Университета Гвельфа работает над генетическим сохранением фундука, чтобы вывести растения, способные переносить колебания температуры, рассказывает Лилиан Шаер в статье на портале farmtario.com.
«Исследовательская программа, сосредоточенная на геномике, была в центре внимания на недавнем летнем заседании Совета по сельскохозяйственной адаптации (AAC). В 2019 году организация в партнерстве с Ontario Genomics и Genome Canada объявила о выделении 3 миллионов долларов на финансирование восьми проектов, которые будут использовать технологии геномики в агропродовольственном секторе (каждый из трех партнеров вносит 1 миллион долларов).
Почему это важно. Геномика - наука о генах, и она имеет особый потенциал в сочетании с новыми областями, такими как автоматизация, искусственный интеллект и робототехника, для решения серьезных мировых проблем продовольственной безопасности в контексте изменения климата.
Проекты, включающие повышение продуктивности молочного скота, повышение урожайности сои и озимой пшеницы, снижение стресса сельскохозяйственных культур от засухи, борьбу с кокцидиозом птицы, разработку специализированных дрожжей для крафтового пивоварения и повышение устойчивости фундука к холоду, финансируются в рамках Программы партнерства региональных приоритетов Онтарио (ON-RP3).
Правин Саксена - профессор растениеводства в Университете Гвельфа и директор Гослинговского института сохранения растений. Его исследования сосредоточены на фундаментальных аспектах развития растений и использовании новых инструментов, таких как микроразмножение, для ускорения селекции растений и спасения видов, которые вымирают из-за болезней или климатических проблем.
При финансировании через ON-RP3 и в партнерстве с Ferrero Canada, производителем ореховой пасты Nutella и шоколада Ferrero Rocher, Саксена работает над приданием лесным ореховым деревьям Онтарио устойчивости к холоду.
«Деревья фундука имеют очень уникальную репродуктивную систему, в которой мужские репродуктивные органы развиваются зимой, и если температура слишком низкая, эти мужские репродуктивные органы не выживают. Фундук очень чувствителен, но дело не в холоде, а в колебаниях температуры. Когда температура резко меняется, растение обманывается», - рассказал ученый.
Турция является ведущим мировым производителем фундука, но все более жаркие температуры и изменчивость климата приводят к непостоянной урожайности, а глобального банка зародышевой плазмы, который мог бы помочь селекционерам решить эти проблемы производства фундука, не существует.
Саксена и его команда уже несколько лет работают с фундуком. Для сохранения генетического разнообразия, они замораживают почки фундука в жидком азоте для поддержки будущих программ селекции.
На данный момент наиболее интересным открытием исследователей является роль индоламинов - мелатонина и серотонина - в прямом развитии растений как способ повышения устойчивости к различным стрессовым факторам, включая холод.
Команда завершает анализ результатов третьего года испытаний дерева фундука с участием триптофана, предшественника серотонина и мелатонина. Первые два года показали, что триптофан эффективен в борьбе со стрессом и улучшает рост и цветение деревьев.
Стрессовые деревья в режиме выживания задерживали серотонин в большом количестве, в результате чего мелатонина было мало для модуляции цветения. Это означает, что индоламины можно задействовать в качестве биомаркеров для определения реакции на климатические условия, и не только в фундуке, но и в других видах плодовых культур, яблоне и вишне.
«Предоставление серотонина растению - слишком дорого, поэтому давайте лучше подготовим растение к стрессу, вместо того, чтобы искать лечение после», - сказал Саксена, уточнив, что применение кормового триптофана недорого и в сочетании с мульчей из соломы может обеспечить реальное решение для производства фундука».
(Источник: farmtario.com. Автор: Лилиан Шаер).

---