Биоразнообразие батата может повысить устойчивость мелких фермерских хозяйств к изменению климата

Глобальное исследование, проведенное международной группой ученых, показало, что внутривидовая генетическая изменчивость батата (сладкого картофеля) играет ключевую роль в продуктивности и устойчивости агропродовольственных систем к изменению климата. Результаты работы, опубликованные 5 октября в журнале Nature Climate Change, демонстрируют потенциал традиционных местных сортов для адаптации сельского хозяйства.

Изменение климата угрожает продовольственной безопасности, поскольку волны жары, согласно прогнозам, будут усиливаться, нанося ущерб сельскохозяйственному производству. В этих условиях выявление устойчивых сортов культур становится критически важным. В отличие от многих работ по селекции, данное исследование сосредоточилось именно на внутривидовом разнообразии — генетической вариативности внутри одного вида.

Ученые выбрали для анализа батат — пятую по объемам производства культуру в мире после кукурузы, пшеницы, риса и маниоки. Этот клубнеплод известен своей выносливостью и потенциалом для достижения Целей устойчивого развития ООН (SDGs).

Традиционные местные сорта хорошо переносят тепловой стресс

В рамках исследовательской программы CGIAR по корнеплодам, клубнеплодам и бананам (RTB) ученые оценили устойчивость 1973 различных сортов батата из генного банка Международного центра картофеля (CIP) к тепловому стрессу. Коллекция сортов из 50 стран, включая современные и традиционные разновидности, была выращена in vitro, а затем высажена на опытном участке площадью 2,5 га в прибрежной пустыне на севере Перу. Анализ данных позволил измерить эффект повторяющегося воздействия экстремальных температур выше 35 °C.

«132 культивара, из которых 65,9% были традиционными местными сортами, продемонстрировали хорошую теплоустойчивость. Таким образом, они являются перспективными кандидатами для отбора в качестве высокоурожайных, термостойких сортов», — поясняет Беттина Хайдер, исследователь CIP и ведущий автор исследования.

«Это массовое скрининг-исследование, проведенное в беспрецедентном географическом масштабе (Америка, Африка, Азия), оказалось решающим для выявления характеристик термоустойчивости батата с целью более глубокой молекулярной характеристики специфических генов», — добавляет эколог из IRD и соавтор работы Оливье Данглс.

Фермерам потребуется помощь для адаптации

Результаты также показывают, что температура листового полога и уровень каротиноидов могут быть подходящими маркерами для отбора термоустойчивых линий. Однако, как отмечают авторы, необходимы дополнительные совместные с фермерами эксперименты в различных условиях для проверки эффективности и экономической жизнеспособности выявленных сортов.

Внутривидовое разнообразие, являющееся результатом сотен лет коэволюции фермеров и их культур, предлагает больше вариантов для управления климатическими рисками. Исследователи рекомендуют делиться этими знаниями с фермерами, чтобы они могли внедрять высокоурожайные сорта с повышенной питательной ценностью.