Ученые из Аграрного университета Тамилнада в индийском Коимбатуре разработали комплексную методику для отбора сортов кукурузы, пригодных для высокоплотного сева. Технология позволяет значительно ускорить селекцию и может быть применена к другим зерновым культурам, что важно для обеспечения мировой продовольственной безопасности. Результаты исследования опубликованы в Indian Journal of Genetics and Plant Breeding.
Спрос на кукурузу как на продовольственное, кормовое и техническое сырье постоянно растет, тогда как площади пахотных земель ограничены. Один из способов повысить урожайность – увеличить плотность посевов. Однако при таком подходе растения начинают конкурировать за свет, воду и питательные вещества. Высокие и раскидистые сорта затеняют друг друга, чаще полегают от ветра и в итоге дают меньше зерна. Решением проблемы стали компактные растения – с коротким стеблем и более вертикальными листьями, которые позволяют солнечному свету проникать вглубь посевов.
Индийские исследователи изучили 70 генетически чистых линий кукурузы, чтобы выявить наиболее перспективные с точки зрения компактности и урожайности. Анализ показал, что ключевые признаки, такие как угол наклона листьев и длина междоузлий, имеют высокую наследуемость. Это означает, что отбор по этим параметрам будет эффективным, поскольку они в большей степени определяются генами, а не условиями среды. Ученые подтвердили, что чем вертикальнее расположены листья, тем активнее идет фотосинтез и выше урожайность.
Для отбора лучших образцов применили несколько современных подходов. Сначала с помощью статистического метода BLUP, позаимствованного из животноводства, генетики оценили истинный потенциал каждой линии, исключив влияние погодных и почвенных различий. Затем они подтвердили свои выводы на молекулярном уровне, используя ДНК-маркеры, связанные с генами низкорослости. Такой подход позволяет в будущем отбирать нужные растения на стадии проростков, не дожидаясь созревания.
На финальном этапе ученые использовали индекс MGIDI, который позволяет оценить линии сразу по всему комплексу признаков и выбрать те, что ближе всего к «идеальному» растению – одновременно компактному, физиологически эффективному и высокоурожайному. Этот многофакторный анализ выявил пять наиболее перспективных линий (DH-33, DH-31, DH-29, DH-93 и DH-68). Их можно использовать для выведения новых коммерческих гибридов, устойчивых к загущению и пригодных для современного механизированного сельского хозяйства.