stringtranslate.com

Дикорастущий родственник культурных растений

Дикая пшеница полба ( Triticum dicoccoides ), разновидность культурной пшеницы ( Triticum spp ), встречается на севере Израиля .
Два защитника природы собирают знания коренных народов о культурных практиках, благоприятствующих популяциям ДСКР, у фермера недалеко от Феса , Марокко.

Дикие родственники сельскохозяйственных культур ( CWR ) – это дикие растения, тесно связанные с одомашненными растениями . Это может быть дикий предок одомашненного (культурного) растения или другого близкородственного таксона .

Обзор

Дикие родственники сельскохозяйственных растений 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 можно привнести в культурные растения путем скрещивания. [1] [2] [3] С появлением антропогенного изменения климата и большей нестабильностью экосистем ДРВ, вероятно, станут важнейшим ресурсом в обеспечении продовольственной безопасности в новом тысячелетии. [4] Именно Николай Вавилов , русский ботаник, первым осознал важность диких родственников сельскохозяйственных культур в начале 20 века. [5] Генетический материал ДСКР использовался людьми на протяжении тысячелетий для улучшения качества и урожайности сельскохозяйственных культур. Фермеры тысячелетиями использовали традиционные методы селекции: дикую кукурузу ( Zea mexicana ) обычно выращивают вместе с кукурузой, чтобы способствовать естественному скрещиванию и повышению урожайности. Совсем недавно селекционеры растений использовали гены CWR для улучшения широкого спектра сельскохозяйственных культур, таких как рис ( Oryza sativa ), томат ( Solanum lycopersicum ) и зернобобовые культуры . [6] [7]

ДСКР внесли много полезных генов в сельскохозяйственные растения, а современные сорта большинства основных сельскохозяйственных культур теперь содержат гены своих диких сородичей. [8] Таким образом, ДСКР — это дикие растения, относящиеся к социально-экономически важным видам, включая пищевые, кормовые и кормовые культуры, лекарственные растения , приправы, декоративные и лесные виды, а также растения, используемые в промышленных целях, такие как масла и волокна, и которым они могут придать полезные качества. ДСКР можно определить как «… таксон диких растений , который имеет косвенное использование, обусловленное его относительно близким генетическим родством с сельскохозяйственной культурой…» [9]

Сохранение диких родственников сельскохозяйственных культур

Пример одного из первых генетических заповедников, созданных для сохранения ДСКР недалеко от Калах-эль-Хосна, Сирия.

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

Географические точки распространения диких родственников сельскохозяйственных культур, не представленных в генных банках

Природные популяции многих ДРВК подвергаются все большему риску. Им угрожает потеря среды обитания из-за разрушения и деградации природной среды или их использования в других целях. Вырубка лесов приводит к потере многих популяций важных диких родственников фруктовых, ореховых и технических культур. Популяции диких сородичей зерновых культур, произрастающих на засушливых или полузасушливых землях, серьезно сокращаются из-за чрезмерного выпаса скота и, как следствие, опустынивания. Растущая индустриализация сельского хозяйства резко сокращает количество ДСВ в традиционных агроэкосистемах. Разумное сохранение и использование ДСВ являются важными элементами повышения продовольственной безопасности, ликвидации бедности и сохранения окружающей среды. [13]

Стратегии сохранения ДРВК часто предусматривают сохранение как in situ , так и ex situ . [14] Это взаимодополняющие подходы к сохранению ДРСО, поскольку каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Например, хотя сохранение ex situ защищает ДСКР (или, точнее, их гены) от угроз в дикой природе, оно может ограничивать 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 родственников сельскохозяйственных культур во всем мире нуждались в срочном сборе для улучшения их представленности в генных банках, а более 95% были недостаточно представлены с учетом всего спектра географических и экологических различий в их естественном распространении. В то время как наиболее важные 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 родственники сельскохозяйственных культур, недостаточно представленные в генных банках, распространены почти во всех странах мира. [14] [15]

Примеры диких родственников

Зерна

Овощи

Примечание. Многие овощи имеют одного общего предка, особенно растения рода Brassica ( крестоцветные овощи ). Многие овощи также являются гибридами разных видов, опять же, это особенно верно в отношении капустных растений (см., например, треугольник U ).

Фрукты

Масличные культуры

Импульсы

Cajanus Scarabaeoides — один из ближайших диких родственников культурного голубиного гороха, обладающий высокой засухоустойчивостью и высоким содержанием белка. Показ в кампусе Международного научно-исследовательского института сельскохозяйственных культур полузасушливых тропиков в Патанчеру , Индия.

На века

Клубни

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Bioversity International, (2006). Урожайные дикие родственники . Bioversity International, Рим.
  2. ^ ФАО, (1998). Состояние мировых генетических ресурсов растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства . ФАО, Рим
  3. ^ ФАО, (2008). Создание глобальной сети по сохранению in situ диких родственников сельскохозяйственных культур: состояние и потребности . ФАО, Рим
  4. ^ ab Макстед Н., Ford-Lloyd BV, Kell SP (2008). «Дикие родственники сельскохозяйственных культур: установление контекста». В Макстед Н., Форд-Ллойд Б.В., Келл С.П., Ириондо Дж., Даллоо Э., Турок Дж. (ред.). Сохранение и использование диких сородичей сельскохозяйственных культур . Уоллингфорд: Издательство CABI. стр. 3–30.
  5. ^ Вавилов Н.И. (1926). Исследования происхождения культурных растений . Ленинград: Институт прикладной ботаники и селекции растений.
  6. ^ Хаджар Р., Ходжкин Т. (2007). «Использование диких родственников для улучшения сельскохозяйственных культур: обзор событий за последние 20 лет». Эвфитика . 156 (1–2): 1–13. дои : 10.1007/s10681-007-9363-0. S2CID  36269581.
  7. ^ Бора, Абхишек; Килиан, Бенджамин; Сивасанкар, Шоба; Каккамо, Марио; Мба, Чикелу; Маккоуч, Сьюзен Р.; Варшни, Раджив К. (01 апреля 2022 г.). «Соберите урожай диких сородичей для получения будущих урожаев». Тенденции в биотехнологии . 40 (4): 412–431. дои : 10.1016/j.tibtech.2021.08.009 . ISSN  0167-7799. PMID  34629170. S2CID  238580339.
  8. ^ Демпевулф Х., Бауте Дж., Андерсон Дж., Килиан Б., Смит С., Гуарино Л. (06 мая 2017 г.). «Прошлое и будущее использование диких сородичей в селекции сельскохозяйственных культур». Растениеводство . 57 (3): 1070–1082. дои : 10.2135/cropsci2016.10.0885 . ISSN  0011-183X.
  9. ^ Макстед Н., Форд-Ллойд Б.В., Юрий С.Л., Келл С.П., Шолтен М.А. (2006). «К определению дикого родственника сельскохозяйственных культур». Биоразнообразие и сохранение . 15 (8): 2673–2685. дои : 10.1007/s10531-005-5409-6. S2CID  26885014.
  10. ^ Хоукс Дж.Г., Макстед Н., Ford-Lloyd BV (2000). Сохранение ex situ генетических ресурсов растений . Дордрехт: Клювер. стр. 1–250.
  11. ^ Хейвуд В.Х., Дуллу МЭ (2006). «Сохранение диких видов растений in situ – критический глобальный обзор передовой практики. Технический бюллетень IPGRI № 11. IPGRI, Рим». {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  12. ^ Мейлер Б.А., Ходжкин Т. (2004). «Сохранение диких родственников сельскохозяйственных культур in situ: состояние и тенденции». Биоразнообразие и сохранение . 13 (4): 663–684. doi :10.1023/b:bioc.0000011719.03230.17. S2CID  3064850.
  13. ^ Танксли С.Д., Маккоуч С.Р. (август 1997 г.). «Банки семян и молекулярные карты: раскрытие генетического потенциала дикой природы». Наука . 277 (5329): 1063–6. дои : 10.1126/science.277.5329.1063. ПМИД  9262467.
  14. ^ ab Тейлор Н.Г., Келл С.П., Голубек В., Парра-Кихано М., Макстед Н. (2017). «Систематическая стратегия сохранения диких родственников сельскохозяйственных культур в Чешской Республике» (PDF) . Разнообразие и распространение . 23 (4): 448–462. Бибкод : 2017DivDi..23..448T. дои : 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. ^ Дида, Мэтьюз М.; Одуори, Крисп А.; Манти, Сэмюэл Дж.; Авоса, Миллисент О.; Миква, Эрик О.; Оджулонг, Генри Ф.; Одени, Дамарис А. (2021). «Новые источники устойчивости пальчатого проса к взрывной болезни». Растениеводство . 61 (1): 250–262. дои : 10.1002/csc2.20378 . ISSN  1435-0653. S2CID  225135026.
  17. ^ Рехман, Саджид; Амузун, Мариам; Хиддар, Хауда; Аберкан, Хафид; Бенкиран, Рашид; Филали-Мальтуф, Абделькарим; Аль-Джабуби, Муамар; Акбуш, Лейла; Цивеликас, Афанасий; Верма, Рамеш Пал Сингх; Кехель, Закария (2021). «Обнаружение признаков у образцов Hordeum vulgare sbsp. spontaneum и линий, полученных в результате межвидовых скрещиваний с дикими видами Hordeum, для активизации усилий по селекции ячменя». Растениеводство . 61 (1): 219–233. дои : 10.1002/csc2.20360. ISSN  1435-0653. S2CID  225167970.
  18. ^ Тин, Хуинь Куанг; Лой, Нгуен Хуу; Лабароса, Сэнди Ян Э.; МакНелли, Кеннет Л.; Маккоуч, Сьюзен; Килиан, Бенджамин (2021). «Фенотипическая реакция выбранных фермерами линий риса, полученных от CWR, на солевой стресс в дельте Меконга». Растениеводство . 61 (1): 201–218. дои : 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, Массачусетс; Маннан, банкомат Маджхарул; Ислам, Фердоус; Али, А.; Ниджабат, А.; Навид, Найма Хума; Хусейн, Рамиз (2021). «Разнообразие дикой моркови как новые источники устойчивости к абиотическому стрессу для усиления селекции овощей в Бангладеш и Пакистане». Растениеводство . 61 (1): 163–176. дои : 10.1002/csc2.20333 . ISSN  1435-0653.
  22. ^ Эйланд, Дэвид; Бретон, Кэтрин; Сардос, Джули; Кэллоу, Саймон; Панис, Барт; Свеннен, Рони; Паофа, Джанет; Тардье, Франсуа; Велкер, Клод; Янссенс, Стивен Б.; Карпентье, Себастьян К. (2021). «Заполнение пробелов в генных банках: сбор, характеристика и фенотипирование диких родственников бананов Папуа-Новой Гвинеи». Растениеводство . 61 (1): 137–149. дои : 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. дои : 10.1016/j.biocon.2015.01.032 . ISSN  0006-3207.
  26. ^ Шарма, Шивали; Лавале, Шиваджи Аджинатх; Нимье, Четна; Сингх, Субе (2021). «Характеристика и идентификация однолетних диких видов Cicer по концентрации семенного белка и минералов для улучшения нута». Растениеводство . 61 (1): 305–319. дои : 10.1002/csc2.20413 . ISSN  1435-0653. S2CID  233360422.
  27. ^ Хамфрис, Алан В.; Овалье, Карлос; Хьюз, Стив; Посо, Алехандро дель; Иностроза, Луис; Бараона, Вивиана; Ю, Линьцин; Ержанова, Сакыш; Роу, Тревор; Хилл, Джефф; Мейирман, Галиолла (2021). «Характеристика и предварительное разведение разнообразных диких родственников люцерны, происходящих из районов, подверженных засухе». Растениеводство . 61 (1): 69–88. дои : 10.1002/csc2.20274 . ISSN  1435-0653.
  28. ^ Нханала, Стелла EC; Йенчо, Дж. Крейг (2021). «Оценка потенциала диких видов Ipomoea для улучшения засухоустойчивости культивируемого сладкого картофеля Ipomoea batatas (L.) Lam». Растениеводство . 61 (1): 234–249. дои : 10.1002/csc2.20363 . ISSN  1435-0653. S2CID  224985206.

Внешние ссылки