Ученые доказали, что нут — ключевая культура для обеспечения продовольственной безопасности

Изменение климата негативно сказывается на продовольственной безопасности. Международная исследовательская группа Венского университета провела изучение естественной вариативности различных генотипов нута и их устойчивости к засухе. Ученые смогли показать, что нут — засухоустойчивое бобовое растение с высоким содержанием белка, которое может дополнить системы выращивания зерновых даже в городских условиях.

Из-за изменения климата длительные периоды засухи стали реальностью в Центральной Европе и представляют серьезную угрозу для продуктивности растений, получения стабильных урожаев и, следовательно, продовольственной безопасности. В то же время наблюдается сокращение использования генетического разнообразия растений, а глобальная продовольственная система становится все более однородной: существует около 7 тыс. съедобных культур, но две трети мирового производства продовольствия базируется всего на девяти видах.

Такая узкая генетическая база может иметь ряд негативных последствий, такие как повышенная восприимчивость растений к болезням и вредителям, снижение устойчивости к засухе и изменению климата.

Нут не входит в число вышеупомянутых растений, на которых в основном базируется рацион питания во всем мире. Исследовательская группа изучила природные вариации различных генотипов нута и их устойчивость к засухе и получила многообещающие результаты.

В ходе полевого эксперимента исследователям удалось в городских условиях вырастить множество различных сортов нута в период засухи, продемонстрировав, что нут является отличным альтернативным бобовым растением с высоким содержанием белка, которое может дополнить системы зернового земледелия в городских районах.

Различные сорта и дикие виды показали совершенно разные механизмы борьбы с постоянным стрессом от засухи. Эта естественная генетическая изменчивость особенно важна для того, чтобы противостоять изменению климата и обеспечить выживание растения.

В исследовании ученые использовали индекс восприимчивости к стрессу для оценки влияния на урожайность засухи, а также искусственный интеллект, многомерную статистику и моделирование для выявления маркеров и механизмов повышения устойчивости к засухе. Это позволило определить генотипы, которые показывают наилучшие и наихудшие результаты в стрессовых условиях.

Полученные результаты имеют важное значение для отбора генотипов при селекции засухоустойчивого нута. Благодаря высокому содержанию белка и засухоустойчивости бобовые культуры являются продуктом питания будущего. Еще одно преимущество заключается в том, что более высокая доля бобовых в сельскохозяйственных системах повышает общую эффективность использования азота, что также делает сельское хозяйство более устойчивым.

В ходе научных исследований сотрудники Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») изучают биологические особенности и разрабатывают современную диагностику опасных фитопатогенов, в том числе возбудителей болезней зернобобовых культур. Результатами данных работ стали методические рекомендации по выявлению и идентификации возбудителей угловатой пятнистости фасоли Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola, ржаво-бурой пятнистости сои Curtobacterium flaccumfaciens pv. flaccumfaciens, бактериального ожога гороха Pseudomonas syringae pv. pisi, вирусa слабой крапчатости вигны (Cowpea mild mottle virus) и вируса штриховатости табака (Tobacco streak virus), входящих в фитосанитарные требования стран — импортеров отечественной продукции. Аккредитованные лаборатории Россельхознадзора используют данные методики для тестирования растительного материала при экспорте российской сельскохозяйственной продукции.

Источник: Palak Chaturvedi et al, Natural variation in the chickpea metabolome under drought stress, Plant Biotechnology Journal (2024). DOI: 10.1111/pbi.14447