Ключ к засухоустойчивым культурам может быть в листьях

Новое исследование показывает, что решение для выращивания сельскохозяйственных культур в засушливых районах или в периоды засухи может зависеть от выведения и культивирования растений, которые защищают себя более толстым слоем листового воска.

Учёные, включая Сару Финкинс из Университета Южной Калифорнии, в сотрудничестве с исследователями из Техасского университета A&M изучали возможность создания засухоустойчивых культур. В тестах с озимой пшеницей (используемой для дрожжевого хлеба) команда обнаружила, что сорта, выращенные в высокогорном и засушливом районе Техаса, производили больше защитного воска на листьях, чтобы защититься от экстремальных условий.

Результаты повторили то, что учёные наблюдали в естественных экосистемах: листья, выживающие в сухом климате, имеют более высокую концентрацию воска.

Исследование было опубликовано в журнале Organic Geochemistry 14 августа.

Сухие против обычных влажных условий

Все растения производят воск, который помогает листьям отталкивать воду и защищает растение от насекомых и стихии.

Для исследования учёные выращивали тестовые участки озимой пшеницы в двух разных районах Техаса: высокогорных равнинах Амарилло и сельскохозяйственном районе Винтер-Гарден, Увалде.

На каждом участке выращивали 10 сортов пшеницы с регулярным орошением и ещё 10 сортов, получавших на 13–25% меньше воды. Команда сравнивала листовой воск со всех участков, чтобы оценить засухоустойчивость.

Участок в Винтер-Гарден, который должен был получить на 25% меньше воды, в итоге получил на 13% меньше из-за неожиданно сильных дождей. Однако аналогичный участок в самом засушливом районе Амарилло, выращенный с 25% меньшим поливом, произвёл на 50% больше парафина на листьях по сравнению с другими сортами на всех участках. Это позволило растениям переносить сухие условия.

Меньшая доступность воды отслеживалась с помощью изотопов углерода в листьях растений и в самих восках.

«Это часть усилий по выведению более засухоустойчивых культур. В сегодняшнем мире, где потепление сокращает доступность воды, спрос на такие культуры будет расти», — отметила Финкинс.

Следующим шагом команды будет определение, какие из изученных сортов пшеницы обладают наилучшей устойчивостью и способны давать высокие урожаи при низком орошении или осадках.