Науковці з різних країн об’єдналися навколо досліджень рису в умовах спеки, посухи та засолення ґрунтів, роблячи акцент на ролі кореневої системи. Роботу координували в IRRI під час підсумкового воркшопу проєкту з валідації діаметра кореня як ключової ознаки стресостійкості.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Agropages.
Глобальна мережа дослідників, які працюють із рисом та кліматичними стресами, провела воркшоп на базі Міжнародного інституту дослідження рису (IRRI) у партнерстві з Університетом Ноттінгема. Зустріч об’єднала фахівців із біології коренів, генетики, теплового стресу та засолення. Ініціативу підтримав грант Global Challenges Research Fund (GCRF) Strengthening Grant.
У фокусі — пошук рішень для культури, яка, за даними організаторів, забезпечує харчуванням понад половину населення світу, але є чутливою до підвищення температур, нестабільних опадів і зростання засоленості ґрунтів. У матеріалах воркшопу наголошувалося, що за умов, коли глобальна температура перевищує поріг 1,5°C, міждисциплінарна співпраця стає критично важливою.
“These trends suggest we are moving toward irreversible points of no return,” said Ranjan Swarup, Plant Molecular Biologist at the University of Nottingham, noting that even a 1°C increase in temperature can reduce crop yields by around 6%.
Корені як «прихований» ресурс стійкості
Окремий блок дискусій стосувався того, як коренева архітектура впливає на витривалість рису до посухи. Дослідницька ініціатива під керівництвом колишньої старшої науковиці IRRI Амелії Генрі (нині CIRAD) та керівника напряму досліджень IRRI Санкалпа Бхосале вивчала, як варіації будови коренів пов’язані з толерантністю до дефіциту вологи.
Команда ідентифікувала лінії рису з контрастними діаметрами коренів, які демонстрували кращі показники за стресових умов. Їх тестували у польових випробуваннях, із застосуванням візуалізації коренів (root imaging) та кліматичних симуляцій. Додатково дослідження експресії генів в Університеті Ноттінгема допомогли пов’язати фенотипові ознаки з генетичною основою.
Попередні результати вказують, що з кращим ростом і продуктивністю за посухи можуть бути пов’язані такі риси, як більша кількість коронкових коренів, менший центральний кореневий осердок (stele) та менша кількість великих водопровідних судин (metaxylem). Водночас у команді підкреслюють: перевірка ефекту на рівні врожайності ще триває.
Тепловий стрес: ризики для врожаю та якості зерна
На воркшопі окремо розглядали вплив спеки на рис у критичні фази — цвітіння та налив зерна. За словами дослідниці IRRI з Центру якості зерна та харчування Ерстелле Пасіон-Уй, навіть невеликі підвищення температури можуть суттєво знижувати продуктивність.
“Rice is especially vulnerable during key developmental phases, and even small temperature increases can significantly reduce productivity,” said Erstelle Pasion-Uy, a researcher from IRRI’s Grain Quality and Nutrition Center.
У представлених даних зазначалося, що підвищення нічної температури на 1°C може призводити приблизно до 7% втрат урожайності — і цей ефект часто перевищує вплив денного теплового стресу (близько 6%). Спека під час цвітіння може спричиняти стерильність колосків (порожні зернівки), а під час наливу — порушувати формування крохмалю, що веде до «крейдяності» зерна, більшої ламкості та зниження ринкової вартості.
Як відповідь на ці виклики дослідники повідомили про розробку теплостійких високоврожайних ліній рису з використанням сучасних підходів селекції, підкріплених multi-omics інструментами, щоб зберігати не лише врожайність, а й якість зерна в тепліших умовах.
Засолення ґрунтів і комбіновані стреси
Ще один напрям — засолення, яке дедалі частіше впливає на рисові системи, зокрема в прибережних та зрошуваних регіонах. За даними, представленими постдоком IRRI Парвіндердіпом Кахлоном, засолення саме по собі пригнічує ріст рослин, але в поєднанні зі спекою або посухою шкода стає значно більшою. Це підкреслює складність реакцій рослин на кліматичні зміни, коли стреси накладаються один на один.
Також повідомлялося про експеримент у контрольованих умовах: світлова обробка (light treatment) допомогла зменшити накопичення токсичного хлориду в листках і пагонах, що супроводжувалося кращим ростом рослин за солоного стресу. У матеріалі це описано як потенційний напрям для управління солонцюватими полями.
Що ще показали учасники та де це може бути корисно
Під час воркшопу також презентували ширший спектр робіт: Університет Ноттінгема — дослідження фотосинтетичної та кореневої складових теплостійкості; Університет Копенгагена — адаптацію коренів у затоплених ґрунтах; Бангладеський інститут дослідження рису — підходи машинного навчання, що пов’язують кореневі ознаки з викидами метану; DA-Philippine Rice Research Institute — напрацювання щодо стійкості рису на богарі; Університет науки і технологій Ханоя — гормональні ефекти на ріст коренів рису.
З практичної точки зору для виробників рису та селекційних програм ці результати означають посилення уваги до кореневих ознак як до потенційних маркерів стійкості, а також до якості зерна як ключового параметра в умовах потепління. Водночас автори підкреслюють, що частина висновків потребує подальшої перевірки на рівні врожайності.
Зустріч відбулася в штаб-квартирі IRRI в Лос-Баньйос у межах підсумкового воркшопу проєкту GCRF Strengthening Grant “Validation of root diameter as a key trait for stress resilience”.