Forskere identificerer gen til at hjælpe hybrid hvede avl

Australske forskere ved University of Adelaide har identificeret et naturligt forekommende hvedegen, der, når den er slukket, eliminerer selvbestøvning, men tillader stadig krydsbestøvning - åbner vejen for avl af højtydende hybridhvede.

Udgivet i tidsskriftet Naturkommunikation , og i samarbejde med det amerikanske plantegenetikfirma DuPont Pioneer, forskerne siger, at denne opdagelse og den tilhørende avlsteknologi har potentialet til radikalt at ændre den måde, hvorpå hvede avles i Australien og internationalt.

"Hvede er verdens mest dyrkede afgrøde, leverer omkring 20 % af de samlede kalorier og protein i fødevarer til verdens befolkning, " siger Dr Ryan Whitford, Hybrid Wheat-programleder ved University of Adelaides School of Agriculture, Mad og vin.

"Men for at imødekomme øget efterspørgsel efter mad fra forventet global befolkningsvækst, dets produktion skal stige med 60 % i 2050. En af de mest lovende muligheder for at imødekomme denne efterspørgsel er, at landmændene dyrker hybride hvedesorter, som kan tilbyde et udbytte på 10 til 15 % i forhold til konventionelt forædlede sorter, der i øjeblikket er på markedet."

I Australien, hybridhvede ville nok bedst tjene de hvedeavlere med det højere udbytte, store nedbørsområder langs den østlige kyst, men hybrider kunne også give forbedret udbyttestabilitet i de mere udfordrende voksende regioner i Australien.

Hybridhvede skyldes krydsning mellem to omhyggeligt udvalgte rene hvedelinjer. Udfordringen med at producere hybridhvede, imidlertid, er i avl og kommerciel multiplikation af hybridforælderfrøet. Hvede er en selvbestøver, mens produktionen af ​​hybridfrø kræver krydsbestøvning i stor skala.

"Hybrider bruges i vid udstrækning til kornsorterne, majs (eller majs) og ris, men udviklingen af ​​et levedygtigt hybridsystem for brødhvede har været en udfordring på grund af kompleksiteten af ​​hvedens genom, " siger Dr. Whitford. "Vi har nu identificeret et gen, der er nødvendigt for krydsbestøvning i hvede, som kan bruges i stor skala, lavprisproduktion af forældreavlslinjer, der er nødvendige for produktion af hybridhvedefrø."

I USA, DuPont Pioneer har udviklet en innovativ avlsteknologi for majs (majs) kaldet Seed Production Technology (SPT), der bruges til at samle opdrætslinjer til hybridproduktion.

"Bestøvningsgenet er 'biologisk indeholdt' i avlsprocessen og kommer ikke forbi bedsteforældrestadiet i produktionen af ​​slutbrugerhybridfrøet, siger Dr Marc Albertsen, forskningsdirektør, DuPont Pioneer. "Dette identificerede bestøvningsgen er nøgletrinet for en lignende teknologi for hvede og kan dramatisk øge effektiviteten af ​​hybrid hvedefrøproduktion."