Учёные в Непале определили несколько генетически различных линий кукурузы, которые могут стать основой для выведения более урожайных гибридов. Результаты исследования, где учёные совмещали полевые наблюдения с анализом ДНК, помогут селекционерам создавать сорта, лучше приспособленные к местным агроклиматическим условиям.
Кукуруза – вторая по значимости зерновая культура в Непале. Её выращивают на площади около 0,91 млн гектаров, получая примерно 3,19 млн тонн зерна в год. Однако средняя урожайность остаётся низкой: фермерам не хватает качественных гибридных семян, а посевы страдают от болезней, вредителей, засухи и перепадов температур. Для получения продуктивных гибридов скрещивают генетически непохожие, но взаимодополняющие родительские линии, что позволяет добиться эффекта гетерозиса, или «гибридной силы».
Исследователи два сезона подряд, с октября 2022 по март 2024 года, изучали 24 инбредные линии из национальной селекционной программы. Эксперимент проводили на участке в округе Читван. Учёные зафиксировали существенные различия между линиями по 17 агрономическим показателям, включая скорость роста, время цветения и созревания, а также структуру початков и урожайность.
Наилучшие результаты показали три линии – RML76, RML17 и RML96. Их урожайность в условиях эксперимента составила от 2190 до 2240 кг с гектара при среднем показателе по всем линиям в 1779 кг/га. Статистический анализ также помог выявить генетически наиболее удалённые друг от друга группы растений. Скрещивание таких линий с высокой вероятностью даст потомство с нужным набором ценных признаков.
Чтобы получить объективную картину генетических взаимосвязей, не зависящую от погоды и почвы, учёные проанализировали ДНК растений с помощью SSR-маркеров. Молекулярный анализ подтвердил выводы полевых наблюдений: генетический материал, с которым работают непальские селекционеры, достаточно разнообразен. Это позволяет комбинировать данные о поведении растений в поле с точной информацией об их генетическом родстве.
Исследование заложило основу для более целенаправленной селекционной работы. Линии RML76, RML17 и RML96 – перспективные кандидаты для создания новых гибридов. Однако прежде чем рекомендовать сорта фермерам, предстоит провести дополнительные испытания в разных регионах страны и в условиях стресса, например при засухе. В долгосрочной перспективе работа учёных поможет повысить урожайность кукурузы и укрепить продовольственную безопасность Непала.