stringtranslate.com

Дикий родственник культуры

Дикая пшеница- эммер ( Triticum dicoccoides ), являющаяся ДРР культурной пшеницы ( Triticum spp), произрастает на севере Израиля .
Двое защитников окружающей среды собирают знания коренных народов о культурных практиках, благоприятствующих популяциям ДРКР, у фермера недалеко от Феса , Марокко.

Дикий родственник культуры ( CWR ) — это дикое растение, тесно связанное с одомашненным растением . Это может быть дикий предок одомашненного (культурного) растения или другой близкородственный таксон .

Обзор

Дикие родственники сельскохозяйственных культур представляют собой все более важный ресурс для улучшения сельскохозяйственного производства и поддержания устойчивых агроэкосистем. Их естественный отбор в дикой природе накапливает богатый набор полезных признаков, которые могут быть введены в сельскохозяйственные культуры путем скрещивания. [1] [2] [3] С появлением антропогенного изменения климата и большей нестабильности экосистем CWR, вероятно, окажутся критически важным ресурсом в обеспечении продовольственной безопасности в новом тысячелетии. [4] Именно Николай Вавилов , русский ботаник, первым осознал важность диких родственников сельскохозяйственных культур в начале 20-го века. [5] Генетический материал CWR использовался людьми на протяжении тысячелетий для улучшения качества и урожайности сельскохозяйственных культур. Фермеры использовали традиционные методы селекции на протяжении тысячелетий, дикая кукуруза ( Zea mexicana ) обычно выращивается вместе с кукурузой для содействия естественному скрещиванию и повышения урожайности. Совсем недавно селекционеры растений использовали гены CWR для улучшения широкого спектра культур, таких как рис ( Oryza sativa ), томат ( Solanum lycopersicum ) и зернобобовые . [6] [7]

CWR внесли много полезных генов в сельскохозяйственные культуры, и современные сорта большинства основных сельскохозяйственных культур теперь содержат гены от своих диких родственников. [8] Таким образом, CWR — это дикие растения, связанные с социально-экономически важными видами, включая пищевые, кормовые и фуражные культуры, лекарственные растения , приправы, декоративные и лесные виды, а также растения, используемые в промышленных целях, такие как масла и волокна, и которым они могут внести полезные черты. CWR можно определить как «... таксон дикого растения , который имеет косвенное использование, вытекающее из его относительно близкой генетической связи с сельскохозяйственной культурой...» [9]

Сохранение диких сородичей сельскохозяйственных культур

Пример одного из первых генетических заповедников, созданных для сохранения CWR вблизи Калах-эль-Хосн, Сирия.

CWR являются важнейшими компонентами природных и сельскохозяйственных экосистем и, следовательно, незаменимы для поддержания здоровья экосистем. [4] Их сохранение и устойчивое использование очень важны для улучшения сельскохозяйственного производства, повышения продовольственной безопасности и поддержания здоровой окружающей среды. [10] [11] [12]

Географические очаги распространения диких сородичей сельскохозяйственных культур, не представленных в генных банках

Естественные популяции многих CWR все больше подвергаются риску. Им угрожает потеря среды обитания из-за разрушения и деградации естественной среды или их преобразования для других целей. Вырубка лесов приводит к потере многих популяций важных диких сородичей фруктовых, ореховых и технических культур. Популяции диких сородичей зерновых культур, которые встречаются в засушливых или полузасушливых землях, серьезно сокращаются из-за чрезмерного выпаса скота и вызванного им опустынивания. Растущая индустриализация сельского хозяйства резко сокращает появление CWR в традиционных агроэкосистемах. Разумное сохранение и использование CWR являются важнейшими элементами для повышения продовольственной безопасности, ликвидации нищеты и поддержания окружающей среды. [13]

Стратегии сохранения CWR часто рассматривают как сохранение in situ , так и ex situ . [14] Это взаимодополняющие подходы к сохранению CWR, поскольку каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Например, в то время как сохранение ex situ защищает CWR (или, точнее, их гены) от угроз в дикой природе, оно может ограничить эволюцию и адаптацию к новым экологическим вызовам.

В 2016 году 29% диких родственных видов растений полностью отсутствовали в мировых генных банках, а еще 24% были представлены менее чем 10 образцами. Более 70% всех диких родственных видов сельскохозяйственных культур во всем мире срочно нуждались в дальнейшем сборе для улучшения их представленности в генных банках, и более 95% были недостаточно представлены в отношении всего спектра географических и экологических вариаций в их естественном распространении. В то время как наиболее критические приоритеты для дальнейшего сбора были обнаружены в Средиземноморье и на Ближнем Востоке, в Западной и Южной Европе, Юго-Восточной и Восточной Азии и Южной Америке, дикие родственные виды сельскохозяйственных культур, недостаточно представленные в генных банках, распространены почти во всех странах мира. [14] [15]

Примеры диких родственников

Зерна

Овощи

Примечание: Многие различные овощи имеют одного общего предка, особенно в роде растений Brassica ( крестоцветные овощи ). Многие овощи также являются гибридами разных видов, опять же это особенно верно для Brassicas (см. например, треугольник U ).

Фрукты

Масличные семена

Бобовые

Cajanus scarabaeoides — один из ближайших диких родственников культурного гороха, обладает высокой засухоустойчивостью и высоким содержанием белка. Проводится скрининг в кампусе Международного научно-исследовательского института сельскохозяйственных культур для полузасушливых тропиков в Патанчеру , Индия.

Фураж

Клубни

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Bioversity International, (2006). Дикие родственники культурных растений . Bioversity International, Рим.
  2. ^ ФАО, (1998). Состояние мировых генетических ресурсов растений для продовольствия и сельского хозяйства . ФАО, Рим
  3. ^ ФАО, (2008). Создание глобальной сети для сохранения in situ диких сородичей сельскохозяйственных культур: состояние и потребности . ФАО, Рим
  4. ^ ab Maxted N, Ford-Lloyd BV, Kell SP (2008). «Дикие родственники культурных растений: установление контекста». В Maxted N, Ford-Lloyd BV, Kell SP, Iriondo J, Dulloo E, Turok J (ред.). Сохранение и использование диких родственников культурных растений . Wallingford: CABI Publishing. стр. 3–30.
  5. ^ Вавилов Н. И. (1926). Исследования по происхождению культурных растений . Ленинград: Институт прикладной ботаники и селекции растений.
  6. ^ Хаджар Р., Ходжкин Т. (2007). «Использование диких сородичей в улучшении сельскохозяйственных культур: обзор событий за последние 20 лет». Euphytica . 156 (1–2): 1–13. doi :10.1007/s10681-007-9363-0. S2CID  36269581.
  7. ^ Бора, Абишек; Килиан, Бенджамин; Сивасанкар, Шоба; Каккамо, Марио; Мба, Чикелу; МакКоуч, Сьюзан Р.; Варшни, Раджив К. (2022-04-01). «Соберите урожай диких родственников для селекции будущих культур». Тенденции в биотехнологии . 40 (4): 412–431. doi : 10.1016/j.tibtech.2021.08.009 . ISSN  0167-7799. PMID  34629170. S2CID  238580339.
  8. ^ Демпевольф Х., Бауте Г., Андерсон Дж., Килиан Б., Смит К., Гуарино Л. (2017-05-06). «Прошлое и будущее использование диких сородичей в селекции сельскохозяйственных культур». Crop Science . 57 (3): 1070–1082. doi : 10.2135/cropsci2016.10.0885 . ISSN  0011-183X.
  9. ^ Maxted N, Ford-Lloyd BV, Jury SL, Kell SP, Scholten MA (2006). «К определению дикого родственника сельскохозяйственных культур». Биоразнообразие и охрана природы . 15 (8): 2673–2685. Bibcode : 2006BiCon..15.2673M. doi : 10.1007/s10531-005-5409-6. S2CID  26885014.
  10. ^ Хоукс Дж. Г., Макстед Н., Форд-Ллойд Б. В. (2000). Сохранение генетических ресурсов растений ex situ . Дордрехт: Kluwer. С. 1–250.
  11. ^ Хейвуд В. Х., Дуллу М. Э. (2006). «Сохранение диких видов растений in situ – критический всемирный обзор надлежащей практики. Технический бюллетень IPGRI № 11. IPGRI, Рим». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  12. ^ Meilleur BA, Hodgkin T (2004). «Сохранение диких сородичей сельскохозяйственных культур in situ: статус и тенденции». Биоразнообразие и охрана природы . 13 (4): 663–684. Bibcode : 2004BiCon..13..663M. doi : 10.1023/b:bioc.0000011719.03230.17. S2CID  3064850.
  13. ^ Tanksley SD, McCouch SR (август 1997). «Семенные банки и молекулярные карты: раскрытие генетического потенциала дикой природы». Science . 277 (5329): 1063–6. doi :10.1126/science.277.5329.1063. PMID  9262467.
  14. ^ ab Taylor NG, Kell SP, Holubec V, Parra-Quijano M, Maxted N (2017). «Систематическая стратегия сохранения диких сородичей сельскохозяйственных культур в Чешской Республике» (PDF) . Разнообразие и распространение . 23 (4): 448–462. Bibcode : 2017DivDi..23..448T. doi : 10.1111/ddi.12539 .
  15. ^ Кастаньеда-Альварес, Нора П.; Хури, Колин К.; Ачиканой, Гарольд А.; Бернау, Вивиан; Демпевульф, Ханнес; Иствуд, Рут Дж.; Гуарино, Луиджи; Харкер, Рут Х.; Джарвис, Энди; Макстед, Найджел; Мюллер, Йонас В. (21 марта 2016 г.). «Глобальные приоритеты сохранения диких родственников сельскохозяйственных культур». Природные растения . 2 (4): 16022. doi :10.1038/nplants.2016.22. ISSN  2055-0278. PMID  27249561. S2CID  7174536.
  16. ^ Dida, Mathews M.; Oduori, Chrispus A.; Manthi, Samuel J.; Avosa, Millicent O.; Mikwa, Erick O.; Ojulong, Henry F.; Odeny, Damaris A. (2021). «Новые источники устойчивости к пирикуляриозу у пальчатого проса». Crop Science . 61 (1): 250–262. doi : 10.1002/csc2.20378 . ISSN  1435-0653. S2CID  225135026.
  17. ^ Рехман, Саджид; Амузуне, Мариам; Хиддар, Худа; Аберкане, Хафид; Бенкиране, Рашид; Филали-Малтуф, Абделькарим; Аль-Джабуби, Муамар; Акбуш, Лейла; Цивеликас, Афанасиос; Верма, Рамеш Пал Сингх; Кехель, Закария (2021). «Обнаружение признаков в спонтанных образцах Hordeum vulgare sbsp. и в линиях, полученных от межвидовых скрещиваний с дикими видами Hordeum для повышения эффективности селекционных усилий по ячменю». Crop Science . 61 (1): 219–233. doi :10.1002/csc2.20360. ISSN  1435-0653. S2CID  225167970.
  18. ^ Тин, Хюинь Куанг; Лой, Нгуен Хуу; Лабароса, Сэнди Джан Э.; МакНалли, Кеннет Л.; МакКоуч, Сьюзан; Килиан, Бенджамин (2021). «Фенотипическая реакция отобранных фермерами линий риса, полученных от CWR, на солевой стресс в дельте Меконга». Crop Science . 61 (1): 201–218. doi : 10.1002/csc2.20354 . ISSN  1435-0653. S2CID  229546947.
  19. ^ Шарма, Шивали; Шарма, Раджан; Говиндарадж, Махалингам; Махала, Раджендра Сингх; Сатьявати, Ч. Тара; Шривастава, Ракеш К.; Гумма, Мурали Кришна; Килиан, Бенджамин (2021). «Использование диких родственников проса жемчужного для улучшения зародышевой плазмы: проблемы и возможности». Растениеводство . 61 (1): 177–200. дои : 10.1002/csc2.20343 . ISSN  1435-0653. S2CID  224875047.
  20. ^ Очиенг, Грейс; Нгуги, Кахиу; Вамалва, Лидия Н.; Маньяса, Эрик; Мучира, Николета; Ньямонго, Дестерио; Одени, Дамарис А. (2021). «Новые источники засухоустойчивости местных сортов и диких родственников сорго». Растениеводство . 61 (1): 104–118. дои : 10.1002/csc2.20300 . ISSN  1435-0653. S2CID  225470264.
  21. ^ Саймон, Филипп В.; Роллинг, Уильям Р.; Сеналик, Дуглас; Болтон, Адам Л.; Рахим, МА; Маннан, АТМ Маджхарул; Ислам, Фердоус; Али, А.; Ниджабат, А.; Навид, Наима Хума; Хуссейн, Рамиз (2021). «Разнообразие дикой моркови для новых источников устойчивости к абиотическому стрессу для усиления селекции овощей в Бангладеш и Пакистане». Crop Science . 61 (1): 163–176. doi : 10.1002/csc2.20333 . ISSN  1435-0653.
  22. ^ Айланд, Дэвид; Бретон, Кэтрин; Сардос, Джули; Каллоу, Саймон; Панис, Барт; Свеннен, Рони; Паофа, Джанет; Тардье, Франсуа; Велькер, Клод; Янссенс, Стивен Б.; Карпентье, Себастьен К. (2021). «Заполнение пробелов в генных банках: сбор, характеристика и фенотипирование диких родственников бананов Папуа-Новой Гвинеи». Crop Science . 61 (1): 137–149. doi : 10.1002/csc2.20320 . ISSN  1435-0653. S2CID  225195460.
  23. ^ Куасси, Абу Бакари; Куасси, Коффи Брайс Аймар; Силла, Закария; Пласас, Мариола; Фонсека, Рамья Малканти; Куасси, Огюст; Фонсека, Хемаль; Н'гетта, Ассанво Симон-Пьер; Проэнс, Хайме (2021). «Генетические параметры засухоустойчивости по агроморфологическим признакам баклажанов, диких родственников и межвидовых гибридов». Растениеводство . 61 (1): 55–68. дои : 10.1002/csc2.20250 . hdl : 10251/196627 . ISSN  1435-0653. S2CID  225378001.
  24. ^ Абдалла, Фадуа; Кумар, Шив; Амри, Ахмед; Ментаг, Рашид; Кехель, Закария; Межри, Раджа Кчау; Трики, Зин эль-Абидин; Хеджауи, Камаль; Баум, Майкл; Амри, Моэз (2021). «Дикие виды Lathyrus как отличный источник устойчивости к интрогрессии в культурный горох (Lathyrus sativus L.) против сорняков заразихи (Orobanche crenata Forsk. и Orobanche foetida Poir.)». Растениеводство . 61 (1): 263–276. дои : 10.1002/csc2.20399 . ISSN  1435-0653.
  25. ^ Хури, Колин К.; Кастаньеда-Альварес, Нора П.; Ачиканой, Гарольд А.; Соса, Кристиан К.; Бернау, Вивиан; Касса, Мулуалем Т.; Нортон, Салли Л.; ван дер Маесен, Л. Джос Г.; Упадхьяя, Хари Д.; Рамирес-Вильегас, Хулиан; Джарвис, Энди (01 апреля 2015 г.). «Дикие родичи голубиного гороха [Cajanus cajan (L.) Millsp.]: распространение, статус сохранения ex situ и потенциальные генетические ресурсы для устойчивости к абиотическому стрессу». Биологическая консервация . 184 : 259–270. Бибкод : 2015BCons.184..259K. doi : 10.1016/j.biocon.2015.01.032 . ISSN  0006-3207.
  26. ^ Шарма, Шивали; Лавале, Шиваджи Аджинат; Нимдже, Четна; Сингх, Субе (2021). «Характеристика и идентификация однолетних диких видов Cicer для определения концентрации белка и минералов в семенах для улучшения нута». Crop Science . 61 (1): 305–319. doi : 10.1002/csc2.20413 . ISSN  1435-0653. S2CID  233360422.
  27. ^ Хамфрис, Алан В.; Овалле, Карлос; Хьюз, Стив; Посо, Алехандро дель; Иностроза, Луис; Барахона, Вивиана; Ю, Линьцин; Ержанова, Сакыш; Роу, Тревор; Хилл, Джефф; Мейирман, Галиолла (2021). «Характеристика и предварительная селекция разнообразных диких сородичей люцерны, происходящих из засушливых сред». Crop Science . 61 (1): 69–88. doi : 10.1002/csc2.20274 . ISSN  1435-0653.
  28. ^ Nhanala, Stella EC; Yencho, G. Craig (2021). «Оценка потенциала диких Ipomoea spp. для улучшения засухоустойчивости культурного батата Ipomoea batatas (L.) Lam». Crop Science . 61 (1): 234–249. doi : 10.1002/csc2.20363 . ISSN  1435-0653. S2CID  224985206.

Внешние ссылки