В Австралії стартували польові випробування ліній сочевиці з підвищеною жаростійкістю

В Австралії розпочали польові випробування нових ліній сочевиці, відібраних на підвищену стійкість до теплового стресу. У проєкті поєднують фенотипування, геноміку, ШІ та speed breeding, щоб отримати сорти, здатні зберігати стабільність і врожайність у спекотніших умовах.

Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Agropages.

Австралійські дослідники вивели роботу над жаростійкою сочевицею на етап польових випробувань: після п’яти років відбору та перевірок близько 200 ліній із потенціалом підвищеної стійкості до спеки валідовують у різних агрокліматичних умовах. Проєкт, який очолює команда Agriculture Victoria, має на меті зробити вирощування сочевиці більш надійним у міру потепління та, за задумом ініціаторів, розширити географію культури в Австралії.

Де і як тестують нові лінії

Основні польові випробування проводять на трьох ключових майданчиках у трьох штатах:

  • Horsham і Mildura SmartFarms (штат Вікторія — регіони Wimmera та північний Mallee);
  • Narrabri (Новий Південний Уельс) — за участі Університету Сіднея;
  • Merredin (Західна Австралія) — Living Farm.

Окремо ще 50 перспективних ліній випробовують на «супутникових» ділянках, щоб отримати дані з природно спекотніших зон і перевірити потенціал розширення ареалу вирощування:

  • Minnipa (півострів Ейр, Південна Австралія) — разом із South Australian Research and Development Institute;
  • Kalannie (Західна Австралія) — з Living Farm;
  • Emerald (Квінсленд) — з JB Ag.

За словами керівниці фенотипування Одрі Делаганті (Agriculture Victoria), ці додаткові локації дають ширший масив даних для оцінки найкращих ліній у високотемпературних середовищах і демонструють можливості ліній із підвищеною «тепловою стабільністю».

Від базового матеріалу до відбору під стрес

Поточні випробування — результат роботи, що стартувала у 2022 році з оцінювання набору просунутих ліній Національної програми селекції сочевиці (раніше під керівництвом AgVic). Завданням було сформувати «базу» селекційного матеріалу з відповідною генетичною варіативністю та кількісно описаними ознаками жаростійкості.

Із залученням генетичного матеріалу з Australian Grains Genebank дослідники оцінили понад 500 ліній у двох time-of-sowing (TOS) випробуваннях на трьох основних майданчиках у Вікторії, Новому Південному Уельсі та Західній Австралії. Найперспективніші зразки далі проходили додаткові TOS-випробування та фенотипування на Horsham SmartFarm.

На які ознаки дивляться під час фенотипування

Команда підкреслює, що жаростійкість — складна ознака, на прояв якої впливають умови року та регіону. У фенотипуванні оцінюють видимі характеристики, пов’язані з урожаєм, зокрема:

  • кількість зерен;
  • розмір зерна;
  • біомасу.

Окремий акцент — на відборі рослин, які саме переносять стрес, а не «уникають» його, наприклад, за рахунок раннього цвітіння. Як пояснюють дослідники, під час теплової хвилі важливо, щоб рослина зберігала боби та репродуктивні органи.

Геноміка та прогнозування адаптації

Дані TOS-випробувань і фенологічної програми, які вказали на лінії з потенційно вищою врожайністю та стабільністю за підвищених температур, поєднали з геномною інформацією для кількісно-генетичного аналізу. За описом у матеріалі, підхід пов’язує генетичні маркери в геномі рослин із варіацією ознак урожайності або толерантності, що дає змогу відбирати матеріал для подальшої селекції.

Також у межах проєкту розробили підхід для прогнозування строків цвітіння нових ліній у ще не тестованих середовищах, щоб селекціонери могли підбирати матеріал під локальну адаптацію без попередніх випробувань у кожній зоні.

Speed breeding і роль ШІ у доборі схрещувань

Для прискорення отримання нових комбінацій ознак використовують ШІ-керований «parent-building pipeline», який моделює можливі схрещування. Далі лінії проходять через speed breeding — прискорене просування поколінь із контролем температури, освітлення та живлення, щоб стимулювати більш раннє цвітіння і формування бобів.

Окремо застосовують технологію embryo rescue: незрілі боби збирають і культивують у лабораторії, після чого переносять у теплиці. Це, за описом, допомагає отримувати потомство від складних у виконанні схрещувань.

Технічні деталі, які використовують у відборі

  • Клімат-контрольовані теплові камери для перевірки реакцій на стрес, здатні імітувати 3-денну теплову хвилю.
  • Time-of-sowing (TOS) випробування: 2 цикли на 3 основних майданчиках; загалом оцінено понад 500 ліній на ранніх етапах.
  • Польова валідація: близько 200 ліній на 3 основних майданчиках у 3 штатах; ще 50 ліній — на 3 супутникових локаціях.
  • Фенотипування за ознаками, пов’язаними з урожаєм: кількість зерен, розмір зерна, біомаса; додатково — здатність зберігати боби та репродуктивні органи під час спеки.
  • Поєднання фенотипових даних із геномікою для кількісно-генетичного аналізу та відбору за маркерами.
  • ШІ для моделювання схрещувань («parent-building pipeline») і speed breeding із контролем температури, світла та живлення; застосування embryo rescue.

Що це означає для виробництва

Якщо лінії підтвердять заявлену стабільність у різних середовищах, це може дати селекціонерам матеріал для комерційних програм, орієнтованих на збереження врожайності під час теплових хвиль. У проєкті зазначають, що найкраще потомство планують «повертати» в цикл: знову тестувати в полі, використовувати як батьківські форми для наступних speed-breeding циклів і додатково перевіряти в теплових камерах.

agrarii-razom

Поділитися новиною:

Отримуйте ТОП-10 новин за минулий день на електронну пошту:

Залишити відповідь