По всей Африке такие культуры, как просо, амарант, бамия и кунжут, на протяжении поколений обеспечивали существование общин. Однако они систематически игнорировались в исследованиях и инвестициях, в то время как основные сельскохозяйственные культуры неуклонно набирали популярность.
На протяжении десятилетий мир питался тремя культурами: кукурузой, рисом и пшеницей. Вместе они обеспечивают более половины всех потребляемых в мире калорий и в равной степени доминируют в исследовательских бюджетах, селекционных программах и сельскохозяйственной политике. Но этот узкий фундамент начинает давать опасные трещины. Изменчивость климата делает урожаи все более непредсказуемыми. Деградация почв ускоряется. И сотни миллионов людей, особенно в странах Африки к югу от Сахары, остаются хронически недоедающими, несмотря на то, что живут в одних из самых сельскохозяйственно разнообразных регионов на Земле.
Решение, все чаще, может заключаться не в продолжении прежних методов. По всей Африке замечательное разнообразие сельскохозяйственных культур (просо, амарант, бамия, голубиный горох, кунжут, бамбарский арахис и таро, среди прочих) обеспечивало существование общин на протяжении поколений. Они засухоустойчивы, богаты питательными веществами, укоренены в культуре и имеют важное экономическое значение.
Производство бамии только в Нигерии оценивается более чем в 2,4 миллиарда долларов США в год. Страны Африки к югу от Сахары производят приблизительно 21 процент мирового голубиного гороха, что представляет собой рынок стоимостью около 3,3 миллиарда долларов США, который, как ожидается, удвоится к 2035 году.
Тем не менее, эти культуры систематически игнорировались в инвестициях в исследования, селекционных программах и политических программах, что привело к стагнации их продуктивности, в то время как основные сельскохозяйственные культуры демонстрировали устойчивый, накопительный рост за тот же период.
От потенциала к перспективным проектам
Разработанная в рамках глобальной инициативы «Видение адаптированных культур и почв» (VACS), запущенной Государственным департаментом США в 2023 году и совместно организованной CIMMYT и Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН, концепция определяет семь приоритетных культур и применяет, по словам авторов, «нестандартный подход к их улучшению». Этот термин выбран намеренно. Предыдущие попытки развития недоиспользуемых культур в значительной степени потерпели неудачу, поскольку они следовали той же краткосрочной логике, основанной на изменении каждого признака отдельно, которая лежит в основе быстрых решений в сельском хозяйстве: выявить проблему, применить узконаправленное решение, двигаться дальше. VACS категорически отвергает эту модель.
Вместо этого подход начинается со строгой приоритизации. Из первоначального списка, включающего примерно 150 потенциальных культур, междисциплинарная группа из 80 международных экспертов, используя критерии, охватывающие пищевую ценность, устойчивость к изменению климата, рыночную целесообразность и экономическое воздействие, отобрала семь культур, которые, скорее всего, принесут крупномасштабную выгоду. Это не было романтическим упражнением в восхвалении биоразнообразия ради самого биоразнообразия, это была целенаправленная оценка того, где устойчивые научные инвестиции могут реально принести отдачу фермерам, потребителям и продовольственным системам.
Результаты такого определения приоритетов значительны. Все семь выбранных культур превосходят общепринятые эталонные культуры по многим параметрам питательной ценности, включая белок, кальций, железо, цинк, фолиевую кислоту и витамин А, демонстрируя при этом повышенную устойчивость к засухе и жаре. Другими словами, это именно те виды культур, в которых нуждается мир, страдающий от глобального потепления и дефицита питательных веществ.
Модернизация селекционных программ: геномная селекция вместе с ИИ
Главная задача заключается не в выявлении потенциала этих культур, известного уже много лет, а в преобразовании этого потенциала в измеримые, масштабируемые генетические улучшения. В данном случае структура VACS напрямую опирается на десятилетия инноваций в селекции основных сельскохозяйственных культур, адаптируя инструменты и методологии, которые привели к повышению урожайности кукурузы, риса и пшеницы, для использования в программах по развитию перспективных культур.
Один из наиболее поразительных результатов касается эффективности модернизированных селекционных программ. Современные программы селекции таких культур, как просо, характеризуются длительным временем рециркуляции, небольшими размерами популяций и ограниченным использованием геномных инструментов, что ограничивает темпы генетического улучшения. Имитационное моделирование, проведенное в рамках проекта VACS, показывает, что оптимизированные региональные программы, включающие геномную селекцию, могут обеспечить в пять раз больший генетический прогресс в первые пять лет по сравнению с существующими подходами.
Геномная селекция (использование молекулярных маркеров по всему геному для прогнозирования продуктивности селекционных линий до их полевых испытаний) уже является стандартной практикой в основных программах по выращиванию сельскохозяйственных культур.
VACS сейчас применяет её для перспективных культур, наряду с методами быстрого создания новых поколений, которые сокращают циклы селекции, инструментами фенотипирования на основе изображений с использованием искусственного интеллекта, обученными на более чем миллионе полевых изображений, и Enterprise Breeding System — открытой информационной платформой, которая объединяет управление генетическим материалом, разработку испытаний и аналитику в единый рабочий процесс. Параллельно ускоряются усилия по секвенированию генома. Недавно была опубликована эталонная сборка генома проса с разрешением по хромосомам, а команда VACS секвенировала популярный сорт U15, широко выращиваемый в Танзании, Малави, Кении и Уганде, чтобы использовать его в качестве эталонного генома; в настоящее время ведётся разработка пангенома для этой культуры.
Рынки на первом месте, наука — на втором
Отличительной чертой подхода VACS от предыдущих инициатив является акцент на использовании рыночной информации в качестве отправной точки для инвестиций в селекцию, а не как второстепенного фактора. Прежде чем будет произведено хотя бы одно скрещивание, на национальном уровне собираются группы по разработке продукции, объединяющие исследователей, семенные компании, переработчиков, политиков и фермеров, чтобы определить, какие сегменты рынка оправдывают усилия по селекции и какими конкретными характеристиками должны обладать улучшенные сорта, чтобы добиться успеха на этих рынках.
В рамках семи сельскохозяйственных культур было проведено более 20 встреч национальных групп по разработке продукции, в ходе которых было определено 46 сегментов рынка, из которых 20 были определены как приоритетные на основе данных о спросе. Для кунжута в Танзании в результате этого процесса был разработан целевой профиль продукта для белого раннеспелого кунжута, крупнейшего сегмента рынка страны, охватывающего примерно 1,3 миллиона гектаров. В профиле указаны пять признаков, необходимых для принятия сорта, и десять дополнительных характеристик, которые повысят его рыночную ценность. Именно такая точность отличает селекционную программу с реалистичным путем внедрения от программы, которая создает сорта, которые фермеры никогда не высаживают.
Не менее важен и аспект семеноводства. VACS работает по модели государственно-частного партнерства с производителями, которая связывает государственные научно-исследовательские учреждения, частные семеноводческие компании и организованные фермерские группы, чтобы гарантировать, что улучшенные сорта действительно попадают на поля, где они необходимы.
В Кении, Танзании, Гане, Сенегале, Малави и Замбии предварительные результаты показывают, что когда улучшенные семена, агрономические знания и доступ к рынкам объединяются, внедрение может быстро масштабироваться, особенно когда женщины и молодежь выступают в роли производителей семян, торговцев и консультантов на уровне деревень.
Инвестиции в ученых будущего
Ни одна программа улучшения сельскохозяйственных культур не может сравниться по важности с человеческим капиталом, который её поддерживает. VACS включила в свои селекционные группы 28 аспирантов, десять из которых имеют степень магистра, а восемнадцать работают над докторскими диссертациями, проводя исследования по наиболее актуальным пробелам в знаниях о семи сельскохозяйственных культурах. Они являются гражданами восьми стран, зарегистрированы в 16 африканских университетах и работают над самыми разными проектами: от геномных инструментов для повышения устойчивости проса и кунжута к паразитическому сорняку стриге до применения методов редактирования генов и фенотипирования бамии с помощью дронов. Цель состоит не только в решении сегодняшних проблем, но и в создании африканского научного сообщества, которое продолжит эту работу ещё долго после завершения любого отдельного проекта.
Амбиции другого рода
Цель VACS не состоит в том, чтобы заменить кукурузу, пшеницу и рис. Миллиарды людей зависят от этих культур и будут продолжать зависеть. Задача состоит в расширении спектра возможностей, доступных фермерам и потребителям, для построения продовольственной системы с большим разнообразием, большей устойчивостью и большей способностью обеспечивать продовольствием людей в самых разных условиях и обстоятельствах, характерных для жизни в Африке и за ее пределами.
Научные основы для этого существуют. Инструменты становятся все более доступными. Чего до сих пор не хватало, так это устойчивых, скоординированных, ориентированных на рынок инвестиций, которыми всегда пользовались основные сельскохозяйственные культуры. VACS представляет собой серьезную попытку обеспечить именно это, и первые результаты показывают, что забытые африканские культуры, наконец, могут выйти из тени.
Данная статья основана на исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications (том 17, статья № 2872, 24 марта 2026 г.): «Шаги по превращению перспективных африканских сельскохозяйственных культур в реальные», авторы: Рутсаерт, Пиксли и их коллеги из CIMMYT и партнерских учреждений.
Источник: CIMMYT.
На заглавном фото: фермер стоит на участке с арахисом, выращенным с использованием методов ресурсосберегающего земледелия. Источник фото: CIMMYT.