Зачем колосу пшеницы нужны ости и их роль в здоровье культуры

Зачем колосу пшеницы нужны ости и их роль в здоровье культуры

Группа исследователей из Университета Барселоны, центра Agrotecnio и Университета Лериды, проанализировала эволюцию колосьев пшеницы с тех пор, как культуру стали выращивать жители древней Месопотамии – колыбели земледелия 

Выращивание пшеницы стало поворотным пунктом в развитии человеческой цивилизации. Сегодня это самая важная культура в мире с точки зрения продовольственной безопасности, однако воздействие изменения климата может значительно увеличить стоимость производства пшеницы, соответственно, влияя на цены на зерно. Какую роль в этом могут сыграть ости — тонкие заостренные отростки, сформированные в дистальной части чешуй колоска соцветия?

В процессе одомашнивания пшеницы фенотип растения претерпевал как быстрые (в течение нескольких сотен лет), так и медленные (тысячи лет) изменения, такие как увеличение размера семян, уменьшение или исчезновение ости. В частности, остистые и безостые сорта пшеницы встречаются во всем мире, хотя последние, как правило, становятся все более популярными.

«Важно проводить исследования на предмет, какие сорта пшеницы лучше всего приспособлены к различным условиям выращивания в окружающей среде, особенно в контексте изменения климата. Ретроспективное изучение прошлого может дать нам представление об эволюции выращивания пшеницы на протяжении тысячелетий с момента появления сельского хозяйства в древней Месопотамии», — говорит Рут Санчес-Брагадо.

«Ости — это органы колоса, которые традиционно связывали с адаптацией растений к засушливым условиям, — говорит Хосеп Луис Араус, профессор кафедры эволюционной биологии, экологии и наук об окружающей среде биологического факультета. — Однако археологические и исторические записи показывают, что колос пшеницы существовал преимущественно с остями на протяжении более десяти тысячелетий после одомашнивания пшеницы. Только в последнее тысячелетие во многих случаях наблюдается отсутствие ости, что указывает на отбор путем фермеров — возможно, непрямым образом — против этого органа».

«Роль ости пшеницы в их производительности остается спорной, несмотря на десятилетия исследований», — подчеркивает Густаво А. Слафер, автор исследования.

Полезно ли наличие ости на колосе для растения и урожая? Хотя научного консенсуса нет, «все говорит о том, что в условиях, когда растение не испытывает водного стресса, дополнительная фотосинтетическая способность ости не компенсирует другие возможные негативные эффекты, такие как, например, снижение восприимчивости к грибным заболеваниям», — отмечает Араус.

«В более влажном климате ости накапливают влагу и могут способствовать распространению болезней, — добавляет Рут Санчес-Брагадо. — Итак, поскольку население земного шара постоянно растет, необходимо исследовать роль остистых колосьев в изменяющихся условиях нашего климата, чтобы удовлетворить мировой спрос на пшеницу».

«Однако, в засушливых условиях колосья с остями обладают лучшими физиологическими характеристиками, чем безостые. Ости позволяют свету, захватываемому культурой, становиться более рассеянным для лучшего распределения световой энергии и активному фотосинтезу. Поэтому в засушливых условиях ости все же могут быть полезными для урожая», — заключает профессор Хосеп Луис Араус.

(Источник: UNIVERSITY OF BARCELONA. Фото: Дмитрий Лукьянов).

agroxxi.ru