Современная селекция киноа для коммерческого производства – это результат совместных усилий государственных учреждений, университетов и фондов, и она привела к созданию улучшенных, продуктивных линий. Однако из-за изменения климата многие из этих линий уже становятся непригодными для производства в их первоначальных целевых условиях, что приводит к изменению целей селекции киноа для преодоления этих биотических и абиотических препятствий.
Киноа (Chenopodium quinoa Willd.) — одна из наиболее известных псевдозлаковых культур. По сравнению с настоящими злаковыми травами она имеет другие ботанические характеристики; однако ее семена сопоставимы по функциям и составу, за исключением того, что белок семян киноа имеет сбалансированный аминокислотный профиль для питания человека.
Учитывая высокий спрос на зерно киноа, растет потребность в устойчивых гибридах. Например, многокритериальная селекция киноа проводилась для выявления равномерно раннеспелых линий с низким содержанием сапонинов и устойчивостью к ложной мучнистой росе (Peronospora variabilis); генотипов, устойчивых к засолению почвы; и сортов, которые являются низкорослыми и высокоурожайными с высокими показателями урожайности и высокой массой тысячи семян.
Успешной оказалась селекция путем направленного скрещивания киноа, включая межтаксономическую гибридизацию между киноа и ее дикими предками, североамериканской лебедой - Щирица Берландера (C. berlandieri Moq.) и южноамериканской лебедой «козья ножка» (Щирица Chenopodium hircinum Schrad., которая имеет сильный и специфический запах козы).
В то время как естественный ареал лебеды «козья ножка» включает обширные луга Аргентины и средиземноморскую климатическую зону южно-центральной части Чили, лебеда Берландера встречается по всей Северной Америке, от Аляски и Юкона вблизи Полярного круга до плато южной Мексики, где до сих пор употребляется в пищу - независимо одомашненные овощные и семенные формы.
Более того, некоторые сорта дают фертильные гибриды с киноа и расщепляются по признакам одомашнивания в последующих поколениях. Сотни таких популяций были собраны и свободно доступны для распространения на международном уровне через Национальную систему генетических ресурсов растений Министерства сельского хозяйства США (USDA-NPGS; https://npgsweb.ars-grin.gov/gringlobal/search).
Непосредственной целью данного исследования, выполненного коллективом ученых из Перу (Факультет агрономии, Национальный университет Сан-Агустин-де-Арекипа) и США (Кафедра растениеводства и зоологии, Колледж наук о жизни, Университет Бригама Янга), была агрономическая и морфологическая характеристика перспективных линий, полученных из гибридов киноа и лебеды Берландера в засушливых условиях выращивания киноа на низких высотах в прибрежной пустыне Перу.
Конечная цель исследования заключалась в выявлении, с использованием многокритериальной методологии отбора, перспективных линий для включения в программы улучшения растений и/или для отбора новых сортов для фермеров в ирригационном районе Махес и аналогичных условиях. Гипотеза заключалась в том, что эти новые линии способны показывать лучшие результаты, чем существующие коммерческие сорта.
В этом контексте целью данного исследования было охарактеризовать линии F7:10 гибридов киноа × лебеда Берландера для выявления перспективных линий с желаемыми агрономическими признаками и адаптацией к крайне засушливым условиям выращивания.
Эксперименты проводились в период с июня по ноябрь 2023 года в Центре исследований, обучения и сельскохозяйственного производства (CIEPA), экспериментальной станции Национального университета Сан-Агустин, расположенной на высоте 1430 м над уровнем моря.
Климат в районе ирригационного проекта Махес – засушливый пустынный, а из-за низкой и средней высоты и близости к прохладному Перуанскому течению – засушливый и полутеплый. Осадки редки и незначительны, среднемесячное количество составляет 0,6 мм. В течение всего эксперимента максимальная температура достигала 28,0 °C, минимальная – 10,7 °C, в среднем – 18,9 °C, со средними значениями, весьма равномерными. Относительная влажность составляла 42%, несколько выше в период с октября по декабрь.
Агроморфологическая характеристика 14 межвидовых экспериментальных линий, а также диких родительских растений (5), контрольных образцов (3, включая один, полученный в результате гораздо более раннего широкого скрещивания) и популяции F2 была проведена по 25 количественным и 26 качественным дескрипторам, а также рассчитан индекс отбора.
Характеристика 14 перспективных межтаксономических линий позволила визуализировать огромную вариативность оцениваемых признаков. Среди этих признаков наибольшую изменчивость продемонстрировали ветвление, урожайность семян и устойчивость/восприимчивость к мучнистой росе.
Наиболее урожайными оказались линии GR10 (8,16 т/га), GR07 (7,53 т/га) , GR11 (7,27 т/га) и GR01 (7,02 т/га) . Многомерный и кластерный анализ выявили четыре группы линий, при этом группы II и IV выделялись своими желаемыми агрономическими характеристиками. Однако, на основе индекса отбора, наиболее перспективными были определены линии RL08, RL07, ER06, GR03 и GR11. По качеству 18 из 23 линий были классифицированы как сладкие (<0,11% сапонина), а 5 — как горькие (>0,11% сапонина).
Кроме того, генотипы киноа RL07 и RL08, а также дикие штаммы RL09, RL10, RL11 и RL13 имели самые низкие значения заболеваемости мучнистой росой, демонстрируя высокую устойчивость к грибному заболеванию.
Интересно, что при физиологической зрелости цвет метелки был очень разнообразным: метелки с умеренными до интенсивными красными и пурпурными тонами наблюдались у восьми линий (34,8%), со светлыми до сильных зелеными и желтыми оттенками у девяти линий (39,1%), от светло-желтых до ярких желтых у пяти линий (21,7%) и оранжевые у одной линии (4,4%).
В заключение, с помощью селекционного индекса были выявлены гибриды киноа для выращивания в засушливых условиях, обладающие превосходным потенциалом урожайности, низкой высотой растения, крупным размером зерна, ранним созреванием (формирование зрелых зерен в течение 83–105 дней) и низким содержанием сапонинов.
Источник: Agronomy 2026, doi.org/10.3390/agronomy16010082