Техника скоростной селекции сеет семена новой зеленой революции: новаторская новая технология, призванная ускорить глобальные поиски улучшения сельскохозяйственных культур

Платформа скоростного селекции, разработанная командами Центра Джона Иннеса, Университета Квинсленда и Университета Сиднея, использует теплицу или искусственную среду с улучшенным освещением для создания интенсивных дневных режимов для ускорения поиска более продуктивных культур.Используя эту технику, команда добилась генерации пшеницы от семени до семени всего за 8 недель.

Эти результаты появляются сегодня в Nature Plants.Это означает, что теперь можно выращивать до 6 поколений пшеницы ежегодно — это трехкратное увеличение по сравнению с методами челночной селекции, которые в настоящее время используются селекционерами и исследователями.Доктор Бранде Вульф из Центра Джона Иннеса, Норвич, ведущий автор статьи, объясняет, почему скорость так важна:«В глобальном масштабе мы сталкиваемся с огромной проблемой в выращивании более урожайных и более устойчивых культур.

Возможность смены поколений за меньшее время позволит нам быстрее создавать и тестировать генетические комбинации в поисках лучших комбинаций для различных сред».В течение многих лет темпы улучшения некоторых основных сельскохозяйственных культур застопорились, что привело к серьезным препятствиям в стремлении накормить растущее население мира и преодолеть последствия изменения климата.

По словам доктора Вульфа, скоростное разведение предлагает новое потенциальное решение глобальной проблемы 21 века.«Люди говорили, что, возможно, вы сможете быстро перебрать растения, но они будут выглядеть крошечными и незначительными, а семена будут засеивать лишь небольшим количеством семян.

Фактически, новая технология позволяет создавать растения, которые выглядят лучше и более здоровые, чем те, которые используются в стандартных условиях. Один коллега мог бы не поверил, когда впервые увидел результаты ».

Этот захватывающий прорыв может быть оценен с точки зрения воздействия наряду с методами челночного разведения, введенными после Второй мировой войны как часть зеленой революции.Д-р Вульф продолжает: «Я хотел бы думать, что через 10 лет вы могли бы выйти в поле и указать на растения, чьи атрибуты и черты были разработаны с использованием этой технологии».

В этом методе используется полностью контролируемая среда для выращивания, и его также можно масштабировать для работы в стандартном теплице. В нем используются светодиодные лампы, оптимизированные для фотосинтеза в интенсивных режимах до 22 часов в день.Светодиодные лампы значительно снижают стоимость по сравнению с натриевыми лампами, которые давно широко используются, но неэффективны, поскольку выделяют много тепла и излучают свет плохого качества.Международная команда также доказала, что метод скоростной селекции можно использовать для ряда важных культур.

Они достигли 6 поколений в год для мягкой пшеницы, твердых сортов пшеницы, ячменя, гороха и нута; и четыре поколения рапса (разновидность рапса). Это значительное увеличение по сравнению с широко используемыми методами коммерческого разведения.Скоростная селекция, когда она используется вместе с традиционными полевыми методами, может быть важным инструментом, позволяющим добиться прогресса в понимании генетики сельскохозяйственных культур.

«Скоростное разведение в качестве платформы можно комбинировать с множеством других технологий, таких как редактирование генов CRISPR, чтобы быстрее получить конечный результат», — объясняет д-р Ли Хики из Университета Квинсленда.Исследование показывает, что такие характеристики, как взаимодействие растений с патогенами, форма и структура растений, а также время цветения, могут быть подробно изучены и повторены с помощью этой технологии.

Технология скоростной селекции была одобрена селекционерами пшеницы, которые стали ее первопроходцами.Рут Брайант, патолог по пшенице в RAGT Seeds Ltd, Эссекс, Великобритания, сказала: «Селекционеры всегда ищут способы ускорить процесс вывода сорта на рынок, поэтому мы действительно заинтересованы в концепции скоростной селекции. Мы тесно сотрудничаем. с группой доктора Вульфа в Центре Джона Иннеса для разработки этого метода в коммерческих условиях ».Д-р Аллан Ратти, селекционер пшеницы из австралийской компании Dow AgroSciences, использовал эту технологию для выращивания пшеницы с устойчивостью к предуборочным прорастаниям (PHS), что является серьезной проблемой в Австралии.

«Экологический контроль для эффективного скрининга PHS и длительное время, затрачиваемое на прохождение нескольких циклов повторяющегося отбора, были основными узкими местами. Платформа быстрого разведения и целевой селекции позволила добиться значительных успехов в обеих этих проблемных областях».


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *