Исследователи Института Эрлхэма являются частью международного сотрудничества с генобанками и селекционерами риса во Вьетнаме, которое проводится Международным научно-исследовательским институтом риса (IRRI) с целью помочь искоренить бедность и голод в мире, и стремятся выявить сорта, способные выжить во все более непредсказуемом климате.
Сгенерированные ими новые геномные данные в значительной степени поддержат усилия по выведению устойчивых культур риса для оптимального глобального производства.
Беспрецедентная география и история Вьетнама, наряду с разнообразием экосистем и широтным диапазоном, означают, что он был удостоен огромного разнообразия местных сортов риса.
Производство риса во Вьетнаме имеет огромное значение как экспортный товар, так и основной продукт питания для более чем 96 миллионов человек, которые там живут.
Рис – важная часть диет во всем мире, это полезный, универсальный и дешевый углевод.
Однако изменение климата ставит под угрозу его широкую доступность, а уникальное географическое положение и окружающая среда страны подвергают Вьетнам особому риску.
Крайне важно, что это самые бедные люди в мире, которые больше всего зависят от этой культуры, которые также подвергаются наибольшей угрозе от изменения климата, усиленного пандемией COVID-19, нарушающей продовольственную безопасность и безопасность питания миллиардов людей.
Зеленый супер-рис
Чтобы полностью понять уникальность и потенциал этого разнообразия местных культур, исследовательская группа проанализировала 672 генома вьетнамского риса; 616 были недавно секвенированы, которые охватывают ряд сортов риса, выращиваемых в разнообразных экосистемах, встречающихся на всей территории Вьетнама.
Команда ученых обнаружила ранее упущенную из виду крупную субпопуляцию риса «I5 Indica» в некоторых регионах Вьетнама, которая ранее не использовалась для производства более распространенных элитных сортов риса, полученных в результате предыдущих исследований по улучшению риса.
Эти адаптированные к местным условиям сорта риса являются потенциальным источником новых генов, несущих важные агрономические характеристики, которые потенциально могут быть использованы в будущих программах селекции риса.
Это поможет с новым поколением «зеленого супер-риса», разработанного для снижения затрат на производство при одновременном повышении питательной ценности и пригодности для выращивания на маргинальных землях, в результате чего будет получен устойчивый и устойчивый рис, лучше выдерживающий экстремальные погодные условия.
Первый автор, доктор Джанет Хиггинс из Института Эрлхэма, сказала: «Вьетнам имеет богатую историю выращивания риса, особенно на местном уровне.
Адаптация к различным условиям окружающей среды и региональным предпочтениям позволила создать широкий спектр сортов.
"Подобные исследования показывают, что это разнообразие представляет собой в значительной степени неиспользованный и очень ценный генетический ресурс для местных и международных селекционных программ."
Чтобы понять, как разнообразие риса во Вьетнаме соотносится с мировыми сортами, команда проанализировала девять субпопуляций староместных сортов, которые, вероятно, были адаптированы к требованиям в различных регионах происхождения.
Затем они сравнили эти новые данные с предыдущим глобальным исследованием разнообразия риса в Азии, состоящим из пятнадцати азиатских субпопуляций (из 89 стран) во всем мире, в общедоступном проекте «3000 Rice Genomes Project».
Исходя из этого, исследователи из Института Эрлхэма обнаружили, как новые сорта риса, произрастающие во Вьетнаме, связаны с глобальным набором данных по Азии, что привело к открытию субпопуляции I5 Indica.
Устойчивое выращивание риса
Это генетическое разнообразие является очень ценным ресурсом, когда районы с наибольшим производством риса в низменных дельтах Меконга и Красной реки подвергаются возрастающим угрозам, связанным с изменениями климата – непредсказуемыми погодными условиями, повышением уровня моря, вызывающим переполнение соленой воды, и последующей засухой в море. горные районы.
Доктор Хиггинс объясняет: «Улучшенные сорта, которые являются высокоурожайными, но также могут быть устойчиво выращены, необходимы для обеспечения того, чтобы мы могли продолжать удовлетворять мировой спрос на рис. Солеустойчивость и засухоустойчивость являются взаимосвязанными критическими характеристиками, которые необходимо устранить, чтобы обеспечить производство риса в будущем.
"Для этого требуются агрономические, разумные методы управления урожаем и геномные решения, чтобы остановить порочный круг риса, способствующего глобальному потеплению из-за выбросов парниковых газов с посевных полей, а также областей производства, которым угрожает изменение климата.
"Сейчас мы анализируем субпопуляцию Indica I5 более подробно.
Мы надеемся попытаться обнаружить участки генома, которые были отобраны в субпопуляции Indica I5, и связать их с признаками, представляющими интерес для устойчивых посевов риса.
«Было бы замечательно, если бы IRRI смогла включить некоторые из разновидностей Indica I5 из Вьетнама, которые мы описываем в нашем исследовании, в их будущих программах селекции. Мы считаем, что эти новые данные в значительной степени помогут оптимизировать устойчивое производство риса для удовлетворения глобального спроса, одновременно защищая нашу планету."