В США обнаружен неожиданно большой резервуар разнообразия родственников культурных растений
Хотя Северная Америка не считается центром разнообразия культурных растений, новый инвентаризационный список выявил почти 4600 диких родственников сельскохозяйственных культур на территории США. Среди них — близкие родственники глобально важных продовольственных культур, таких как подсолнечник, фасоль, батат и земляника.
Результаты, опубликованные 29 апреля в журнале Crop Science, — хорошая новость для селекционеров. В последние годы они всё чаще используют диких родичей одомашненных культур как новые источники устойчивости к болезням, засухоустойчивости и других ценных признаков.
Плохая новость заключается в том, что многим из этих «диких родичей культурных растений» угрожает потеря среды обитания, загрязнение и изменение климата, говорит ведущий автор исследования Колин Хоури из Международного центра тропического сельского хозяйства (CIAT). Например, вид дикого подсолнечника, который селекционеры использовали для восстановления фертильности и создания солеустойчивости у культурного подсолнечника, также находится под глобальной угрозой. Ещё 62 таксона из списка занесены в Закон США об исчезающих видах.
По оценкам Хоури, около 30% видов растений в США сейчас вызывают «обеспокоенность с точки зрения сохранения». Дикие родичи культурных растений, возможно, ещё более уязвимы, поскольку их традиционно упускали из виду как аграрные учёные, так и природоохранное сообщество.
Авторы надеются, что публикация их инвентаризационного списка — первого в своём роде для США — поможет это изменить. «Мы всегда говорим, что дикие родичи культур важны и им угрожает опасность. Это исследование подкрепляет эти общие утверждения конкретными доказательствами и документацией».
Многие страны Европы и Ближнего Востока уже завершили инвентаризацию своих диких родичей культур и разработали планы по их сохранению, во многом благодаря усилиям фитоспециалиста Найджела Макстеда. Работу по учёту диких родичей культур в США начала Стефани Грин из Службы сельскохозяйственных исследований USDA, которая привлекла к проекту Хоури.
В течение последних четырёх лет команда под руководством Хоури и Грин собирала информацию о диких родичах культур в США: какие это виды, для улучшения каких культур их использовали, насколько они близкородственны соответствующим культурам и сохранены ли их генетические ресурсы в банках генов.
После составления первоначального списка Хоури расставил приоритеты по нескольким критериям. Основную часть списка составляют дикие родичи самых важных продовольственных культур мира, включая землянику, подсолнечник, батат, фасоль, косточковые плоды и виноград. В список также вошли родственники кормовых культур (люцерна), волокнистых культур (лён, хлопок), декоративных растений (розы, лилии), лекарственных трав (Echinacea, зверобой), а также «культур-символов США», включая сахарный клён и дикий рис.
Богатое разнообразие диких родичей культур в США стало неожиданностью для авторов. Возможные причины:
- Северная Америка граничит с крупным центром разнообразия культурных растений — Мезоамерикой, откуда произошли кукуруза, фасоль, тыква и перец чили. Их родственники распространены и по ту сторону границы.
- Многие дикие виды в умеренных широтах США близкородственны культурам (хмель, земляника), одомашненным в других умеренных регионах мира.
Более спорный момент: 12% таксонов в списке — интродуцированные (неместные) растения, а почти 5% занесены в федеральные или государственные списки злостных сорняков. Несмотря на это, они остаются ценными генетическими ресурсами для селекции, хотя их защита и управление ими усложняются.
Следующий шаг после завершения инвентаризации — разработка стратегий защиты ценных диких родичей культур в США. В течение следующего года Хоури планирует:
- Проанализировать географическое распространение растений из списка.
- Определить, сохранены ли они в банках генов или на охраняемых территориях (национальные парки).
- Выявить приоритетные места для сбора семян видов, которые ещё не сохранены.
Большое количество диких родичей культур в США делает задачу одновременно увлекательной и сложной, особенно учитывая, что времени мало.
«Окно возможностей для сохранения этих растений, чтобы они были в безопасности и могли быть использованы, определённо сужается, — говорит Хоури. — Так что сейчас самое время действовать и защитить эти ресурсы».