С помощью этого инструмента селекционеры могут включить изменение климата в свою программу разведения новых сортов

Аналитики из Вагенингенского университета и научно-исследовательского института Biometris разработали модель, которая может достаточно точно предсказывать урожайность многих сортов кукурузы в различных климатических зонах.

Biometris, в свою очередь, сотрудничал с французским научно-исследовательским институтом INRA и другими европейскими партнерами в консорциуме по фенотипированию сельскохозяйственных культур. Их целью было измерить влияние условий окружающей среды на урожайность кукурузы.

250 сортов кукурузы протестировали для создания модели прогнозирования

В ходе научной работы было проведено 30 полевых испытаний в Европе, когда 250 различных сортов кукурузы выращивались в различных условиях окружающей среды. В каждой области экспериментаторы измеряли температуру, влажность почвы, интенсивность света и урожайность в течение вегетационного периода.  

Эти полевые испытания предоставили множество данных о влиянии окружающей среды на урожайность культуры. Например, немецкая экспериментальная станция в Карлсруэ имеет довольно хорошие условия выращивания (в среднем 20 градусов по Цельсию, регулярный дождь), а средняя урожайность кукурузы составляет здесь 13 тонн зерна на гектар. В то время как на итальянской экспериментальной станция в Болонье можно получить только 3 тонны с гектара в условиях жаркой и сухой погоды. Во Франции те же сорта кукурузы выращивали на участке для фенотипирования растений в Монпелье.

В результате, ученые при помощи собственного статистического метода для анализа большого количества данных о растениях и окружающей среде создали модель, которая может прогнозировать урожайность того или иного сорта кукурузы в различных условиях с учетом ДНК сорта и его реакции на окружающую среду.

В качестве проверки исследователи предсказали при помощи этой модели урожай 56 сортов кукурузы, которые ранее не тестировались, в 4 различных условиях выращивания.

Результаты показали, что модель работает с высокой точностью. Например, когда урожай кукурузы составлял 10 тонн с гектара, модель прогнозировала от 9 до 11 тонн.

Модель также позволила ранжировать сорта кукурузы в каждой среде и, таким образом, определять самые перспективные.

По словам ученых, селекционеры могут использовать модель для создания новых сортов, отбирая растительный материал, который лучше всего приспособлен к определенному климату.

Прогностическая система также может включать моделируемые условия окружающей среды, например, полученные из отчетов МГЭИК. Это поможет селекционерам сделать выводы, какие сорта кукурузы будут наиболее успешны в условиях ожидаемого изменения климата.

В принципе, система применима и к другим культурам, таким как картофель и томаты, при условии, что у селекционеров достаточно данных о различных сортах и ​​условиях выращивания.

(Источник: Wageningen University & Research).