Ny screeningsteknik vil give afgrødeavlere mulighed for hurtigere at udvikle tørkebestandige sorter

Forskere fra den canadiske lyskilde (CLS) er gået sammen med forskere fra University of Saskatchewan for at udvikle en ny teknik til at undersøge tørketolerance i hvede.

Chithra Karunakaran og Karen Taninos team udviklede en simpel ikke-destruktiv metode til at screene hundredvis af hvedebladsprøver på en dag, reducere tid og omkostninger forbundet med traditionelle avlsprogrammer til at vælge sorter til tørketolerance. Deres resultater blev offentliggjort i novembernummeret af Physiologia Plantarum.

"At udvikle disse typer værktøjer gør fysiologer bedre i stand til at supplere avlsprogrammer, "siger Tanino, Professor i plantevidenskab ved U of S.

"Ved at identificere centrale træk af interesse, som kan målrettes og hurtigt screenes, vi kan sætte opdrættere i stand til at fremskynde afgrødeforbedringer. "

Ifølge Statistik Canada, Canadisk hvedeproduktion forventes at falde med 19,5 procent i 2017, dels på grund af de tørre forhold, man oplevede i prærier. Når de globale temperaturer ændrer sig, og nedbørsmønstre bliver mere uregelmæssige, tørke vil fortsat bidrage til lave udbytter og tab af fødevareproduktion.

Ved at bruge voks af et flagblad som deres testperson, teammedlemmerne undersøgte plantens morfologiske egenskaber, samt de kemiske signaturer, sammenligne den tørkebestandige Stettler hvedesort med Superb, som er mere sårbar over for tørkeforhold. Flagbladet er det sidste blad, der dukker op under planteudvikling og er afgørende for at opnå høje udbytter.

"Landbrugssamfundet ved, at bladvoks spiller en rolle i at bevare vand og fungerer som en fysisk barriere for sygdomme, "siger Karunakaran, Science Manager, Miljø- og jordvidenskab på CLS, "men før dette havde vi ikke forstået, hvorfor det sker på molekylært plan."

Ved hjælp af det klare lys, der produceres på CLS, Karunakaran og hendes team var de første til at forbinde mikro- og makronæringsstoffer i bladene i forhold til deres evne til at tolerere tørke, at finde højere niveauer af zink i den tørkebestandige Stettler. Disse resultater kan have betydelige konsekvenser for fremtidige avlsprogrammer, og rejser også spørgsmål om zinkens rolle i gødning.

Nuværende avlsprogrammer baserer tørketolerance på afgrødeudbytter, ved hjælp af feltforsøg til at bestemme resultater. Den nye metode vil give forskere mulighed for at karakterisere tørketolerante sorter meget tidligere, resulterer i reducerede omkostninger og tager den nye sort meget hurtigere fra laboratoriet til marken.

Nu hvor metoder og protokoller er blevet etableret, dette projekt vil strække sig til nye sorter, til sidst at se på andre afgrøder som raps, giver canadiske landmænd mulighed for at forblive konkurrencedygtige på et globalt marked.