Londonas. Britų mokslininkų neseniai paskelbti neišnaudoto genetinio javų potencialo tyrimai teikia vilčių, kad ateityje Europos kviečių derlingumas gali būti padidintas daugiau nei 5 tonomis iš hektaro.

Pirmasis tokio pobūdžio tyrimas, kurį atliko Jungtinės Karalystės mokslininkai, rodo, kad kai kuriose Europos šalyse grūdų derlius gali būti padidintas net iki 90 proc., palyginti su įprastomis šiandien plačiai paplitusiomis kviečių veislėmis. Apie šiuos kviečių tyrimus rašo portalas rothamsted.ac.uk.

„Rothamsted Research“ mokslinių tyrimų institutas yra viena seniausių žemės ūkio tyrimų institucijų pasaulyje, įkurta 1843 m. Dabar tai – pasaulyje pirmaujantis pelno nesiekiantis tyrimų centras, kurio veikla sutelkta į strateginį žemės ūkio mokslą, siekiant naudos ūkininkams ir visuomenei visame pasaulyje.

Tyrimo autoriai sako, kad sukūrus tokius itin derlingus kviečius, tame pačiame žemės plote bus galima užauginti kur kas daugiau grūdų pasaulio gyventojų mitybai, o kartu sumažės poreikis žemdirbystei naudoti naujus gamtinius plotus.

Modeliavo „idealius“ kviečius

Naudodamiesi turimais duomenimis apie įvairių genų reikšmę augalų savybėms, tokioms kaip dydis, forma, metabolizmas ir augimas, mokslininkai modeliavo „idealius“ kviečius skirtingiems regionams.

Autoriai „pasėlio genetinį potencialą“ apibūdina kaip aukščiausią derlių, kurį galima pasiekti su idealia veisle. Kitaip tariant, tai būtų augalas, kurio genomas padeda efektyviausiai panaudoti vandenį, saulės šviesą ir maistines medžiagas.

Vadovaujantis „Rothamsted Research“ tyrėjas mokslo daktaras Michailas Semenovas (Mikhail Semenov), kurio specializacija yra matematinis bei kompiuterinis žemės ūkio ir biologinių sistemų modeliavimas (įskaitant pasėlių sąveikos su klimatu modeliavimą) teigia: „Siekiant pasaulį aprūpinti maistu, būtina pagerinti augalų genetinį produktyvumą. Europa yra viena didžiausių kviečių gamintojų, tiekianti daugiau nei trečdalį jų kiekio pasaulyje. Tačiau Europos kviečių derlingumo genetinis potencialas dar nėra visiškai atskleistas.“

M. Semenovas ir jo kolega daktaras Nimas Senapati (Nim Senapati) ištyrė po šešias vietines kviečių veisles, auginamas 13 skirtingų Europos vietų. Pasirinkti pagrindiniai kviečių auginimo regionai: nuo Ispanijos pietų iki Danijos šiaurės, nuo Vengrijos rytų iki Jungtinės Karalystės vakarų.

Naudodamiesi kompiuterine sistema „Sirius“, mokslininkai pradėjo milijonus modeliavimų, kurie parodė, kad daugelis kviečių savybių, darančių įtaką išaugintų grūdų kiekiui, pasireiškė žymiai silpniau negu galėtų.

Modeliavimas buvo grindžiamas gausiais duomenimis apie natūralias genetines variacijas, kurios atskleidžia pagrindines augalų savybes. Tai apėmė stabilumą ir reakciją į sausrą bei karščio stresą, šviesą sugeriančių viršutinių lapų dydį ir orientaciją, pagrindinių vystymosi fazių laiką ir bendrą ciklą.

Genetinės galimybės dar nevisiškai išnaudotos

Žurnale „Global Food Security“ paskelbti tyrimo rezultatai atskleidžia: jeigu kviečių genomai būtų „tiksliai suderinti“ su aplinka, augalai potencialiai galėtų išauginti iki 15 tonų grūdų iš hektaro. O tai būtų bent 5,2 t iš ha daugiau nei vidutiniškas dabartinių veislių potencialas.

„Kitaip tariant, nepaisant intensyvių kviečių veisimo pastangų, dar yra didelis atotrūkis tarp to, ką dabar duoda Europos kviečių veislės ir jų genetinių galimybių“, - komentavo profesorius Malkolmas Haukefordas (Malcolm Hawkesford) iš Rothamstedo instituto augalininkystės skyriaus.

Kviečiai pirmą kartą buvo sukultūrinti maždaug prieš 11 tūkstančių metų. Tačiau nepaisant to ir jau nekalbant apie viso kviečių genomo „nuskaitymą“ (sekvenavimą) 2018 m., šių javų derlius vis dar toli gražu nėra „genetiškai geriausias“.

Tačiau mokslininkas N. Semenovas vis dar nusiteikęs optimistiškai – kviečių derlių galima padidinti. Jis sako: „Yra daugybė natūralių genetinių variacijų, susijusių su skirtingais kviečių bruožais. Per pastaruosius kelis dešimtmečius padaryta reikšminga pažanga, nustatant genus, lemiančius pagrindinius kviečių adaptacijos požymius.

Tuo pat metu labai patobulėjo augalų veisimo technologijos, įskaitant genų žemėlapių sudarymą, molekulinių žymenų atranką, genomo selekciją ir genų redagavimą. Taigi, šie genetiniai ištekliai ir technologinė pažanga suteikia galimybių kurti būsimam klimatui tinkamai pritaikytas kviečių veisles.“

Kviečiai yra vieni pagrindinių augalų, užtikrinančių visuotinį aprūpinimą maistu, suteikiantys apie 20 proc. visų kalorijų ir baltymų racione, o Europoje pagaminama apie 35 proc. visos pasaulio kviečių produkcijos.

Prognozuojama, kad iki 2050 m. pasaulio maisto gamyba turėtų padidėti apie 70 proc., kad būtų galima pamaitinti apie 9 milijardus žmonių.

MŪ inf.