Университет Копенгагена и глобальный игрок Bayer CropScience успешно разработали новую масличную культуру, которая намного более устойчива к жаре, засухе и болезням, чем рапс. Прорыв настолько велик, что он будет помещен на обложке апрельского номера журнала Nature Biotechnology, посвященного исследованиям в области биотехнологии.
Если глобальное потепление продолжится, золотое рапсовое поле под летним солнцем вскоре может стать лишь далеким воспоминанием. В настоящее время исследователи вывели горчичный урожай, обладающий всеми хорошими свойствами рапса, но, кроме того, устойчивый к засухе и жаре.
Цветущие желтые поля рапса отмечают начало лета в Северной Европе. Однако, если глобальное потепление продолжится, прекрасный вид золотых полей под голубым летним небом вскоре может стать лишь ностальгическим воспоминанием. Тем не менее, есть надежда в виде новой устойчивой масличной культуры, которая выглядит как рапс, но может противостоять изменениям климата.
Климатические изменения угрожают нашим масличным культурам
Профессор Барбара Энн Халкиер, руководитель Центра передового опыта DynaMo Копенгагенского университета, является одним из ученых, которые работали над созданием новой масличной культуры с улучшенными свойствами. Она объясняет:
"Масличный рапс не очень хорошо растет в теплых и засушливых районах. Мы очень рады, что нам удалось применить новаторскую технологию на горчичном растении, которое является близким родственником рапса. культура с улучшенными агрономическими свойствами, устойчивая к глобальному потеплению. Новая культура позволит выращивать ее в районах, которые сегодня не подходят для масличных культур, таких как западная часть Канады, части Восточной Европы, Австралия и Индия."
Горькие защитные соединения, не подходящие для кормления животных
Горчичное растение во многом похоже на масличный рапс. Он похож на растение рапса, и его масло имеет такие же привлекательные свойства с высоким содержанием моно- и полиненасыщенных жирных кислот, например. омега-3 и -6 плюс антиоксиданты и витамины. Тем не менее, он также намного более устойчив при выращивании в засушливых условиях и при воздействии болезней. Таким образом, горчица является очевидным кандидатом на замену масличному рапсу.
До сих пор было непреодолимой проблемой, что семена горчицы полны горьких защитных соединений, которые придают горчице ее характерный вкус. Следовательно, богатая белком семенная мука, которая остается после того, как масло выжато из семян бесполезен в качестве корма для животных», - объясняет Барбара Энн Халкиер.
В тесном сотрудничестве с Bayer CropScience - одним из крупнейших мировых игроков в области биотехнологии и селекции растений - она и другие ученые из Центра DynaMo нашли оригинальное решение этой проблемы.
От модельного завода до масличной культуры
Ученые из Центра DynaMo изобрели технологию, позволяющую не допускать попадания горьких защитных соединений в семена, сохраняя при этом их в остальных частях растения, чтобы растение могло защищаться от травоядных и патогенов.
Датские ученые продемонстрировали, что технология работает на модельном растении, а ученые из Bayer CropScience применили технологию на полях и провели большие полевые испытания с оптимизированными растениями горчицы.
Постдоктор Свенд Розен Мэдсен из DynaMo Center и первый автор публикации в Nature Biotechnology говорит:
"Полевые испытания показали, что мы прошли долгий путь. Я полагаю, что мы более чем на три четверти пути к новой сильной масличной культуре, которая будет коммерчески привлекательна для фермеров. Это действительно потрясающий результат!"
Долгие поиски новой масличной культуры
Ученые и селекционеры много лет искали альтернативу масличному рапсу. Рапс является одним из важнейших источников растительного масла, биодизеля и белка для кормления животных. Однако его выращивают только в относительно прохладном климате, например. в наших широтах и каждый год фермеры несут существенные потери урожая, так как рапс не очень устойчив к болезням.
«В 1970-х годах польский фермер по счастливой случайности обнаружил растение рапса с таким низким уровнем горьких защитных соединений, что рапс внезапно стал важной коммерческой масличной культурой», - говорит другой первый автор, доцент Хуссам Х. Нур-Элдин., который также является членом DynaMo Center. Он продолжает:
"С 70-х годов фермеры и ученые пытались создать аналогичный вариант горчичного растения. Мы гордимся тем, что изобрели технологию, с помощью которой мы можем достичь этой долгосрочной цели."
В ближайшие годы ученые из Копенгагенского университета и компании Bayer CropScience будут работать над дальнейшим снижением содержания горьких защитных соединений в семенах горчицы. Они рассчитывают получить растение горчицы с семенами без горчицы в течение 2-3 лет.