Учени в търсене на устойчива на суша пшеница, „Светия Граал“ на селското стопанство

Биологът по растенията Маркъс Самуел работи повече от десетилетие за възстановяване на устойчивостта на културите към климата.

В изследователската си оранжерия в университета в Калгари той употребява авангардни техники за редактиране на гени, с цел да създаде по-издръжливи сортове растения, способни да устоят на температурни съмнения, наводнения и студове.

Но до момента в който е работил върху рапица, грах и други култури, може би най-неуловимата и вълнуваща част от работата му е търсенето на устойчива на суша пшеница.

„ Това несъмнено е Светият Граал. Мисля, че това е едно от най-трудните неща за разтрошаване, ” сподели Самуел.

Самуел е единствено един от многото учени в Канада и по света, които преследват създаването на резистентен на суша вид пшеница.

Това ще бъде една от най-големите победи в селскостопанските проучвания, в случай че се реализира.

Пшеницата е най-широко отглежданото зърнено зърно, заемащо 17 % от общата обработваема земя в света, съгласно към Международния проучвателен център за развиване, федерална коронна корпорация. Тя е съществена храна за 35 % от международното население и обезпечава повече калории и протеини в диетата на света, в сравнение с всяка друга просвета.

И въпреки всичко пшеницата е „ по-жадно “ растение от други съществени култури като царевицата, ориз и соя, което го прави по-уязвим към дефицит на вода. Базираният във Вашингтон Институт за международни запаси пресмята, че до 2040 година близо три четвърти от международното произвеждане на пшеница ще бъде застрашено заради суша и провокиран от изменението на климата стрес във водоснабдяването.

Сантош Кумар, пшеница селекционер, работещ върху устойчивостта на суша за Земеделие и хранително-вкусовата индустрия на Канада в Брандън, Манчестър, сподели, че от време на време се усеща по този начин, като че ли се състезава с времето.

„ Когато международното ни население се чака да се удвои до 2050 година, би трябвало да храним хората “, сподели Кумар. „ Ако не отглеждаме задоволително пшеница, ще има дефицит на храна. “

Въпреки че никоя пшеница няма да оцелее в условия на нулева водност, учените са разкрили, че пшеничните растения с избрани черти – като например по-дълги, по-дълбоки корени – имат по-добър късмет за оцеляване при условия на ниско равнище на вода.

Възможно е, като се употребяват обичайни способи за отглеждане на растения, да се изолират растения с тези мечтани характерности и да се кръстосват с други определени растения, с цел да се основат нови, по-устойчиви на суша сортове.

Постигнати са облаги. Пшеницата, която канадските фермери засаждат през днешния ден, е по-здрава и по-издръжлива от пшеницата отпреди 100 години. Но процесът остава извънредно муден, изискващ години полеви тествания.

И в действителност устойчивата на суша пшеница остава неуловима, даже когато потребността от нея става все по-спешна поради изменението на климата. Канада, да вземем за пример, означи спад на общото си произвеждане на пшеница с съвсем 40 % на годишна база през 2021 година заради рискови горещини и суша в прериите.

Сушата още веднъж удари производството на пшеница в Канада предходната година, когато фермерите добивите са намалели с 12 % по отношение на равнищата от 2022 година, съгласно Статистическата работа на Канада.

Една от аргументите, заради които науката към момента не е решила казуса, е цялостната трудност на самото житно растение. Геномът на пшеницата е голям, съдържа пет пъти повече ДНК от човешкия геном.

Ловът за по-добри черти на пшеницата е безпределно по-труден от работата с просвета, която има по-опростен генетичен профил.

„ Все едно да редите пъзел от 50 елементи против 10 000 елементи “, сподели Кумар.

Международни учени най-сетне изцяло картографираха генома на пшеницата през 2018 година, пробив, който докара до неотдавнашен прогрес благодарение на генетични проучвания.

Най-драматичното от тях беше известието от 2020 година, че аржентински учени са създали първата генетично модифицирана пшеница, която включва резистентен на суша ген от растението слънчоглед.

Аржентинската пшеница не е утвърдена за развъждане или ястие в Канада и доста пазари по света остават враждебни към генетично модифицираните култури. Но редактирането на гени е по-малко спорно от пълномащабната генетична трансформация и точно в тази сфера канадските учени – като Самуел от U of C – вършат крачки.

За разлика от пълномащабната генетична трансформация, редактирането на гени не включва наставяне на генетичен материал от разнообразни типове. Вместо това, това е акуратен способ, който разрешава на учените да вършат дребни, целенасочени промени в ДНК последователностите.

През 2021 година канадското държавно управление смекчи разпоредбите си по отношение на генно редактираните култури, заявявайки, че семена, които са създадени благодарение на технологията са безвредни и не изискват специфични оценки от Health Canada и Канадската организация за ревизия на храните.

Елън Спари, президент на индустриалната група Seeds Canada, сподели, че това решение е крайъгълен камък, който би трябвало да форсира търсенето на сушата -резистентна пшеница.

Но тя сподели, че обещаващ вариант, открит в изследователска лаборатория на следващия ден, към момента ще изисква няколко години тестване и регулаторна работа, преди да попадне в ръцете на фермерите.

Тя добави, че по тази причина е жизненоважно учените да получат общественото и частното финансиране, от което се нуждаят, с цел да работят допустимо най-бързо, тъй че Светият Граал на селското стопанство да може да бъде открит, преди климатичната рецесия да вземе по-тежки жертви.

„ Не е Въпросът е „ Можем ли да го създадем? “ Въпросът е какъв брой бързо можем да го създадем, с цел да се оправим с провокациите, пред които сме изправени “, сподели Спари.