W nowym badaniu zidentyfikowano elitarną pulę najlepiej tolerujących zasolenie genotypów, która zapewni naukowcom z Międzynarodowego Instytutu Badań nad Ryżem (IRRI) łatwo dostępne zasoby genetyczne umożliwiające przyspieszenie rozwoju odmian ryżu tolerujących sól i zwiększenie zysków genetycznych.

Podjęto się korzyści genetycznych w hodowli ryżu w zasoleniu IRRI i rozwoju elitarnych paneli jako przyszłego zasobu hodowlanego, opublikowanych niedawno w czasopiśmie Theoretical and Applied Genetics, w celu oszacowania trendów genetycznych w programie hodowli IRRI w zasoleniu i zidentyfikowania najskuteczniejszych genotypów ryżu jako przyszłych genotypów zasoby do hodowli nowych genotypów tolerujących zasolenie dla obszarów podatnych na zasolenie.

Zysk genetyczny, czyli poprawa średniej wartości genetycznej populacji w ciągu wielu cykli hodowlanych, jest ważnym parametrem pozwalającym sprawdzić postęp programów hodowlanych i zmierzyć ich efektywność.

Nigdy nie oszacowano korzyści genetycznych w ryżu w środowiskach zasolonych na poziomie globalnym. W tym badaniu włożono ogromny wysiłek, aby zebrać duże dane historyczne dotyczące hodowli ryżu w zasoleniu IRRI, wstępnie je przetworzyć i umieścić w ramach analitycznych w celu oszacowania korzyści genetycznych.

Oprócz szacunkowych korzyści genetycznych, jako przyszłe elitarne zasoby hodowlane zidentyfikowano genotypy osiągające najlepsze wyniki w oparciu o wysokie wartości hodowlane w zakresie plonu ziarna.

Miliony hektarów ziemi nadającej się do uprawy ryżu w Azji Południowej, Azji Południowo-Wschodniej i Afryce dają niższe plony ze względu na zasolenie gleby. Regiony przybrzeżne Azji Południowej i Południowo-Wschodniej, które odpowiadają za 65% światowej produkcji ryżu, są silnie dotknięte rosnącą inwazją słonej wody, będącą bezpośrednią konsekwencją zmiany klimatu.

Zwiększenie zasolenia gleby

Co więcej, przyszła produkcja ryżu będzie w dużym stopniu opierać się na nawadnianiu, które również przyczynia się do wzrostu zasolenia gleby. Zatem szybki rozwój wysokowydajnych, tolerujących sól odmian, lepiej przystosowujących się do zmieniających się scenariuszy klimatycznych, ma kluczowe znaczenie dla światowego bezpieczeństwa żywnościowego ryżu.

Autorzy tego badania podkreślają, że w programie hodowli IRRI ze względu na zasolenie bardzo potrzebne są znaczne zmiany w równaniu hodowcy poprzez modernizację i optymalizację, aby osiągnąć wyższe zyski genetyczne, dostarczać produkty o ulepszonych tolerancjach na zasolenie dla danego segmentu rynku i zapewnić bezpieczeństwo żywnościowe.

Omówiono główne interwencje włączone do programu hodowlanego IRRI. Na przykład w programie w pełni wdrożono strategię hodowli opartą na poprawie populacji i selekcję genomową.

Opracowano nowe podejście do hodowli o nazwie Connected Breeding i włączono je do programu hodowlanego, aby równolegle prowadzić poprawę populacji i dywersyfikację elitarnej puli bez zmniejszania średniej wydajności elitarnych linii lub wycofywania zysków genetycznych.

Autorzy doszli do wniosku, że obecne tempo przyrostu genetycznego obserwowane w programie hodowli zasolonej jest porównywalnie niższe niż wymagane tempo przyrostu genetycznego wynoszące 1,5% lub więcej.

Wyższe wskaźniki korzyści genetycznych

Aby zapewnić wyższy wskaźnik korzyści genetycznych w hodowli IRRI w zasoleniu, wymagane są całościowe i systematyczne wysiłki hodowlane połączone z integracją nowoczesnych narzędzi i technologii.

Nowo zidentyfikowana w tym badaniu pula elitarna jest kluczem do zapewnienia wyższych wskaźników przyrostu genetycznego w programie hodowlanym.

Dobrze ukierunkowany program poprawy populacji obejmujący systematyczne wysiłki przed rozmnażaniem, szybki recykling, solidny projekt eksperymentu, analizę modelu mieszanego, charakterystykę środowisk i definiowanie docelowych środowisk produktów (TPE) to przyszłe cele programu hodowlanego polegające na dostarczaniu stałych i wyższe wskaźniki zysków genetycznych.