Културите с по-силни, по-твърди, бронирани с лигнин корени, обещават по-високи добиви

Неизвестна доскоро характеристика на корените позволява на някои зърнени растения да развиват по-дълбоки корени, способни да пробиват през сухи, твърди, уплътнени почви, според изследователите от университета в Пенсилвания. Те предполагат, че използването на наследената характеристика може да доведе до култури, по-приспособими към променящия се климат. Тя помага на корените на царевицата, пшеницата и ечемика да израснат по-дълбоко, което е важно за толерантността към суша, ефективността на азота и улавянето на въглерод.

MCS фенотип

Корените с новооткрития MCS (Multiseriate cortical sclerenchyma) генотип имат по-голяма концентрация на лигнин. Повече лигнин дава на MCS корените по-голяма якост на опън и по-голяма сила на огъване на върха на корена в сравнение с генотипове, които не са MCS. Тази добавена твърдост помага на корените да проникнат в твърдите почвени слоеве.

И това е важно за производителите, тъй като растенията с корени, които са в състояние да проникнат в твърда почва и то по-дълбоко, имат предимството да улавят вода и хранителни вещества. Това води до повишен добив при суша или ниско плодородие на почвата.

Полеви експерименти

Проучването на университета в Пенсилвания включва както полеви, така и парникови компоненти, за да се оцени способността за проникване на корени в уплътнените почви. Учените са провели два полеви експеримента за изследване на кореновия растеж. Изследователите отглеждат шест генотипа царевица, контрастиращи в съдържанието на лигнин в корена. Всеки полеви експеримент е включвал уплътнена и неуплътнена почва. Дванадесет генотипа пшеница и шест генотипа царевица също са били отгледани в оранжерия в кампуса на университетския парк.

Наследственост

Генетични вариации за MCS са открити във всяка от зърнените култури, изследвани от учените. И наследствеността е относително висока, съобщават те, което предполага, че тази характеристика може да бъде избрана в селекционерските програми. От разгледаните в това проучване растителни линии MCS присъства в 30 до 50% от съвременните сортове царевица, пшеница и ечемик.
Царевични култури, които растат по-надълбоко, за да се простират по-далеч за вода и хранителни вещества, като следствие произвеждат по-големи добиви. Последиците от това откритие ще бъдат огромни в регионите, където на населението се налага да живее в продоволствена несигурност. И то идва съвсем на място в условията на променящия се климат, който прави обширните райони по-податливи на суша.

Повишени добиви в зърнени култури

„Наблюдаваме MCS при царевица, пшеница, ечемик и много други зърнени култури и нашата работа предполага, че много от ползите му могат да бъдат аналогични при различните видове“, сподели изследователят Хана Шнайдер. „MCS може да бъде важен отличителен белег за толерантност към стрес и повишени добиви в зърнените култури.“