Regândirea a 50 de ani de sfaturi pentru plante pentru a rezolva una dintre cele mai mari provocări ale naturii

Căptușeala Bienne este cea mai apropiată de inul tratat. Credit: Universitatea din Portsmouth

Oamenii de știință din Universitatea din Portsmouth iar Grădina Botanică Regală, Kew, a conceput o formulă care să ajute crescătorii de plante și fermierii din întreaga lume să cultive culturi mai durabil.

Noua listă de verificare, publicată în Revista Botanică a Societății Linnean, ghidează crescătorii de plante pentru a înțelege mai bine speciile pe care încearcă să le îmbunătățească. De asemenea, îi va ajuta să găsească modalități de a crește creșterea și randamentul culturilor folosind specii de plante sălbatice din care au fost domesticite cândva.

Modificările tehnicilor agricole sunt urgente și critice, din cauza provocărilor crescânde ale încălzirii globale cu care se confruntă producătorii de culturi. Plantele selectate și crescute au acum nevoie de mai mult ajutor pentru a se potrivi unor clime specifice, de către oameni care afectează mediul în care cresc.

Autorul studiului Dr. Rocio Perez-Barrales, lector principal la Școala de Științe Biologice de la Universitatea din Portsmouth: „Când rasa umană a fost domesticită pentru prima dată, clima și mediul au fost complet diferite – ceea ce vedem în ultimii 50 de ani. schimbări climatice rapide. Lumea se confruntă acum adesea cu evenimente climatice catastrofale, cum ar fi seceta, iar în Marea Britanie vedem acum recoltele cu o lună mai devreme decât erau.

„Când plantele au fost domesticite, acestea au fost selectate artificial pentru o caracteristică particulară dorită. Selecția artificială și agricultura au condus la îmbunătățiri ale calității alimentelor precum carnea, laptele și fructele. Cu toate acestea, de-a lungul a sute de ani, acest proces – o reducere a diversității genetice a plantelor – a fost afectat negativ.

„Oamenii de știință cred că diversitatea genetică este importantă pentru ca plantele să facă față schimbărilor de mediu. Acest lucru duce la alegerea utilizării unui proces artificial, cum ar fi utilizarea pesticidelor, pentru a proteja culturile de dăunători. O altă opțiune pentru crescătorii de plante este să folosească relații de cultură sălbatică și să utilizeze variația genetică naturală a acelor specii care îi protejează de dușmanii naturali.

„Schimbările climatice schimbă modul în care se comportă culturile. Culturile au pierdut atât de multă diversitate genetică încât sunt mai puțin capabile să se adapteze și să răspundă la schimbările climatice. Oamenii de știință se uită acum la relațiile cu culturile sălbatice pentru a vedea ce caracteristici pot fi îmbunătățite pentru a face culturile mai bine adaptate provocărilor actuale de mediu. “

Linum narbonense

Linum narbonense – o rudă îndepărtată. Credit: Universitatea din Portsmouth

Cercetătorii au revizuit liniile directoare care au fost identificate în urmă cu 50 de ani și care sunt depășite. Ei au folosit această clasificare ca bază pentru a oferi o nouă abordare a îmbunătățirii culturilor, fără a distruge foarte puținele medii naturale rămase în lume pentru cultivarea alimentelor.

Dr. Perez-Barrales: „Doar câteva specii sunt strâns legate de unele culturi, în timp ce altele pot avea o sută sau mai multe. De exemplu, semințele de in au peste 150 de specii asociate, iar provocarea este cum selectăm caracteristicile relevante și din ce rude sălbatice? Răspunzând la această întrebare, ne-am dat seama că trebuie să aflăm mai multe despre biologia speciei, ceea ce se poate face numai folosind clasificarea modernă dezvoltată folosind cele mai recente științe. Clasificarea dezvoltată la începutul anilor 1970 trebuia să fie actualizată și reluată în mod eficient, pentru a integra aceste cunoștințe moderne. “

Acest nou set de instrumente pentru crescătorii de culturi se bazează pe identificarea relației dintre culturile sălbatice care trebuie explorată pentru a îmbunătăți culturile. Dr. Perez-Barrales: „S-ar putea să existe cerere pentru cultivarea semințelor de in, de exemplu, în țări cu latitudini diferite. Semințele de in (Linum usitatissimum) au fost domesticite în Orientul Mijlociu în urmă cu 10.000 de ani și o putem cultiva în Anglia, deoarece captează în mod natural gene din in albastru pal, Linum bienne, permițând recoltei să crească în medii nordice și mai reci. Cercetarea mea analizează variația naturală a înfloririi speciilor sălbatice Linum pentru a vedea dacă o putem folosi pentru a îmbunătăți semințele de in. În acest fel, genele potrivite pot fi selectate și introduse în cultură, ceea ce fac crescătorii de plante în mod regulat. Aceste noi linii directoare vor ajuta crescătorii de plante să devină mai sustenabili și mai eficienți. Credem că este viitorul agriculturii. ”

Acest referat recomandă crescătorilor de plante orientări pentru a selecta aceleași specii corecte pentru a îmbunătăți culturile. Liniile directoare includ:

  1. Înțelegeți diversitatea genetică dintre specii (distanța genetică) și aflați cât de apropiate sunt speciile țintă. Acesta este echivalentul ascendenței umane, deci aveți o relație mai strânsă cu frații decât verii. Cu cât aparțineți mai bine, cu atât mai bine vor exista mai puține bariere genetice.
  2. Înțelegeți dacă există compatibilitate genetică între specii. Aceasta include înțelegerea variației numărului de cromozomi. Pentru ca două specii de plante să treacă cu succes, trebuie să aibă același număr de cromozomi. Ca și în cazul oamenilor, dacă numărul de cromozomi nu se potrivește, vor exista probleme cu reproducerea. Cu toate acestea, plantele pot avea un număr de cromozomi foarte diferit, variind de la 14 la peste 100. Este important să înțelegem variația cromozomilor, astfel încât să putem înțelege compatibilitatea lor.
  3. Adunați toată biologia polenizatorului, reproducerea și mecanismele pentru a evita consangvinizarea. Plantele pot preveni autopolenizarea și consangvinizarea, astfel încât polenul florilor nu fertilizează ovulele din aceeași floare. La fel ca la animale, consangvinizarea poate provoca boli genetice. Dar mecanismele de autoevitare pot crea bariere între cultură și relația sălbatică, ceea ce face dificilă crearea de noi hibrizi care ar putea fi testați pentru a valida recolta recent îmbunătățită

Dr. Juan Viruel de la Kew Garden: „În acest studiu sfătuim crescătorii de plante să utilizeze măsurători la distanță filogenetică, date de compatibilitate citogenetică (de exemplu, numărul cromozomilor și ploidia) și informații despre sistemul de reproducere pentru a selecta speciile sălbatice pentru programele de creștere a plantelor. ”Cu aceste informații, putem selecta mai bine speciile sălbatice pentru a ne îmbunătăți culturile. Este o listă de control neprețuită pentru crescătorii de plante și va ajuta la producerea culturilor mai durabil. “

Referință: „Filorelativele sălbatice ale culturilor (CWP): distanța filogenetică, compatibilitatea citogenetică și datele sistemului de reproducere permit estimarea distribuției genei relative a sălbăticiei culturilor” de Juan Viruel, Michael B Kantar, Roberta Gargiulo, Peri Hesketh-Prichard, Nathan Leong, Christopher Cockel , Félix Forest, Barbara Gravendeel, Rocío Pérez-Barrales, Ilia J Leitch și Paul Wilkin, 10 septembrie 2020, Revista Botanică a Societății Linnean.
DOI: 10.1093 / buttons / boaa064

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Mișcări ale electronilor de ceas în interiorul unui atom: viteza obturatorului de o milionime dintr-o miliardime de secundă

Reprezentarea artistică a experimentului. Întârzierea inerentă între emisia celor două tipuri de electroni duce la o elipsă caracteristică în datele analizate. În...

Materialul nou poate proteja mai bine soldații, sportivii și șoferii de șoc, impact și explozii

Soldații, sportivii și șoferii pot face viața mai sigură datorită unui nou proces care ar putea duce la o protecție mai eficientă și reutilizabilă...

A fost găsit cel mai vechi loc de înmormântare uman din Africa – un copil a fost îngropat în urmă cu 78.000 de ani

Vedere generală a zonei peșterii Panga ya Saidi. Observați săparea șanțului unde a fost deschisă înmormântarea. Credit: Muhammad Javad Shoaee Descoperirea celui mai...

Se preconizează că speciile non-native vor crește cu 36% în întreaga lume până în 2050

Gâscă egipteană (Alopochen aegyptiaca) originară din Africa și stabilită acum în Europa Centrală și de Vest. Credit: profesorul Tim Blackburn, UCL Se preconizează că...

Visele noastre pot fi ciudate

Această ilustrație reflectă supra-ipoteza creierului, care susține că calitatea redusă și halucinantă a viselor nu este o greșeală, ci o trăsătură particulară, deoarece ajută...

Newsletter

Subscribe to stay updated.