Ученые провели своего рода «олимпиаду по фотосинтезу» элитных сортов пшеницы, чтобы выяснить, какие сорта обладают лучшим фотосинтезом. В конечном итоге это может помочь производителям зерна получить больше урожая при меньших затратах на ферме.
«В этом исследовании мы изучили различные высокопроизводительные сорта пшеницы, чтобы выяснить, связаны ли их различия в фотосинтетических характеристиках с их генетическим строением или с различными средами, в которых они выращивались», - сказала ведущий исследователь доктор Виридиана Сильва-Перес. из Центра передового опыта ARC по трансляционному фотосинтезу (CoETP).
Ученые обнаружили, что лучшие сорта были более чем на 30 процентов лучше, чем худшие, и до 90 процентов различий были связаны с их генами, а не с окружающей средой, в которой они выросли.
Мы сосредоточились на признаках, связанных с фотосинтезом, и обнаружили, что некоторые признаки ведут себя сходным образом в разных условиях. Это полезно для селекционеров, поскольку свидетельствует об огромном потенциале улучшения фотосинтеза для урожайности, потенциале, который ранее до сих пор не использовалась», - говорит доктор Сильва-Перес.
В ходе исследования, недавно опубликованного в Журнале экспериментальной ботаники, ученые работали в Австралии и Мексике, проводя кропотливые измерения в полевых условиях и в теплицах.
"Результаты, которые мы получили на нашей "олимпиаде по фотосинтезу", как мы любим их называть, очень интересны, потому что мы продемонстрировали, что есть возможность сделать растения более эффективными, даже для сортов, работающих в наилучших условиях. возможно, например, с ограниченными ограничениями воды и удобрений. Это означает, например, что у селекционеров есть потенциал для получения большего урожая от растения при том же количестве внесенного азота», - говорит директор CoETP профессор Роберт Фурбанк, один из авторов этого исследования..
Фотосинтез - процесс, с помощью которого растения превращают солнечный свет, воду и CO2 в органическое вещество - это очень сложный процесс, включающий признаки на разных уровнях, от молекулярного уровня, такого как содержание основного фотосинтетического фермента Rubisco, до листьев, таких как содержание азота в листе, а затем на уровне всего полога.
Эта работа является важным результатом для CoETP, целью которого является улучшение процесса фотосинтеза для увеличения производства основных продовольственных культур, таких как пшеница, рис и сорго. и междисциплинарные, которые необходимы для достижения этого типа исследований. Без бесценного сотрудничества между статистиками, селекционерами, молекулярными учеными и физиологами растений мы бы никогда не достигли таких результатов», - говорит соавтор Тони Кондон из CSIRO и КоЭТП.