Фрукты и овощи, которые будут бороться с климатом в будущем

Селекционеры по своей природе - люди терпеливые. Им могут потребоваться годы или даже десятилетия, чтобы вывести новый сорт фруктов или овощей, которые будут вкуснее, быстрее расти или дольше сохранять свежесть.

Яндекс фото

Но их работа приобретает новую актуальность в условиях все более неустойчивого климата. В результате недавних наводнений более трети калифорнийского столового винограда сгнило на лозе. Слишком много солнечного света сжигает урожай яблок. Вредители, о которых раньше фермеры не беспокоились, пробираются на поля салата.

Выведение новых культур, способных противостоять этим напастям, - дело долгое. Решения, скорее всего, будут найдены в ходе целого ряда исследований, начиная от молекулярных технологий редактирования генов и заканчивая изучением огромных мировых коллекций семян, которые хранились веками.

И, конечно, новые фрукты и овощи должны быть вкусными.

"Можно использовать эти технические решения для поиска климатических решений, но они не принесут пользы, если люди не захотят их есть",

-говорит Майкл Кантар, доцент Гавайского университета в Маноа, изучающий диких родственников существующих сельскохозяйственных культур.

Некоторые из этих новых сортов уже продаются в продуктовых магазинах, другие пока находятся на стадии разработки. Вот краткий обзор наиболее перспективных из них.

Вишня, способная выдержать жару

Для плодоношения вишневым деревьям необходимы так называемые "часы прохлады": не менее месяца, в течение которых температура держится в диапазоне от 32 до 45 градусов. Слишком теплая зима приводит к неустойчивому цветению, а иногда и к отсутствию урожая.

В некоторых регионах вишневым деревьям все труднее получить достаточное количество часов прохлады. Одним из решений является сорт Cheery Cupid в форме сердца от компании International Fruit Genetics, которая недавно была приобретена Bloom Fresh International. (Ученые, создавшие этот сорт, также вывели популярный виноград со вкусом сахарной ваты).

Этим новым вишням требуется лишь треть от обычного количества холодов.

"Мы пытаемся сделать их более устойчивыми к летней жаре, но при этом они должны пережить и более жаркую зиму",

-говорит Крис Оуэнс, ведущий селекционер компании.

Амуры, которые сочнее и слаще некоторых других вишен, являются одним из нескольких новых "низкохолодных" сортов, продаваемых садоводам под маркой Cheery. Они должны появиться в продаже в Южном полушарии этой осенью, а затем и на североамериканских рынках.

Цветная капуста с солнцезащитным фильтром

Когда цветная капуста созревает, ее зеленые листья раскрываются и обнажают белую головку, называемую творогом. Этот творог очень чувствителен к солнечному свету - если его слишком много, он может стать пятнистым и бежевым, а значит, его не продадут в продуктовом магазине.

Чтобы избежать этого, фермеры примерно за две недели до сбора урожая вручную откидывают листья на творог, что требует больших затрат времени и сил. В качестве альтернативы селекционеры вывели сорт истинно белой цветной капусты Destinica, который уже регулярно продается в супермаркетах. Принципиально важно, что она не выгорает на солнце. И она более легкая для почвы, поскольку меньше рабочих ходит по полям.

Сорт Destinica - один из линейки климатически благоприятных сортов цветной капусты, разработанных компанией Syngenta Vegetable Seeds, входящей в состав швейцарской международной сельскохозяйственной компании Syngenta. Фермеры также выращивают ее устойчивую к погодным условиям белокочанную капусту, которая требует меньше азотных удобрений и может процветать в длительные засушливые периоды. Она сидит на поле немного выше, чем другие виды капусты, что облегчает ее уборку.

Дыни, которые меньше пьют

В 2011 г., после того как от заражения канталуп из Колорадо листерией погибли 33 человека, исследователи из Центра улучшения овощей и фруктов Техасского университета A& M начали пытаться вывести более безопасные дыни. По словам директора центра Бхиму Патила, в последнее десятилетие актуальной стала также задача помочь дыням выжить в условиях изменения климата.

С этой целью университет при финансовой поддержке Министерства сельского хозяйства США вывел два новых сорта дынь - Supermelon и Flavorific - с более глубокой корневой системой, способной справляться с засухой, вытягивая из почвы больше воды. По отзывам дегустаторов, эти дыни сладкие, с плотной мякотью, и только что поступили в продажу для фермеров.

Ягоды ежевики без терновника

В лаборатории в Дареме (Северная Каролина) ученые компании Pairwise используют технологию редактирования генов CRISPR для ускорения работы, на которую у традиционных селекционеров могут уйти десятилетия. (Редактирование генов отличается от генетической модификации, которая предполагает забор ДНК у одного вида и имплантацию ее другому).

Усиливая одни признаки и удаляя другие, исследователи надеются быстрее вывести культуры, которые будут лучше расти в экстремальных климатических условиях. Проблема заключается в том, что, например, яблоко может иметь 57 000 генов. Выявить, какие из них и в каком сочетании могут создать обильный и вкусный урожай, способный переносить суровые погодные условия, не так просто, как кажется.

Исследователям, сотрудничающим с немецким химическим гигантом Bayer, удалось удалить ген, который придает горчичной зелени жаропонижающее свойство. Зелень пойдет на изготовление питательного салата, который появится в продуктовых магазинах в начале следующего года под маркой Conscious Greens. Это будет первый продукт питания, созданный с использованием технологии CRISPR, который будет продаваться в магазинах.

Следующим прорывом, как надеются исследователи, станет ежевика без косточек, растущая на компактных лианах без шипов и требующая меньше земли, воды и удобрений. Новые кусты также облегчат сбор плодов для людей, работающих на полях. После чего? "Мы рассматриваем вишню без косточек", - говорит Том Адамс, генеральный директор и соучредитель компании Pairwise.

Морковь, способная переносить соль

Фил Саймон, профессор садоводства из Университета Висконсин-Мэдисон, более десяти лет пытался вывести морковь, семена которой могли бы прорастать даже в условиях соленой, жаркой и сухой почвы. В засуху не хватает влаги для разбавления минеральных солей в грунтовых водах. А морковь плохо переносит засоленность почвы, особенно когда семена только начинают всходить и до сбора урожая остается неделя или две.

Одна из идей - скрестить сладкую оранжевую морковь с дикими сортами, способными переносить жару, например, с белой морковью, которую Саймон нашел растущей вдоль дороги в Турции, где температура может достигать трехзначных цифр. Но, по его словам, на создание такого брака может уйти еще 10 или 15 лет.

Если это произойдет, то это будет не первая морковь, созданная для устойчивости в условиях меняющегося климата. В 2003 г. была выведена морковь сорта Эскимо, тупоконечная морковь сорта Нант с небольшим углеродным следом, предназначенная для выращивания в условиях холодных зим Северной Европы.

Картофель, который не печется

Картофель любит постоянное умеренное водоснабжение и предпочитает прохладную погоду, но климат меняется так быстро, что известный шотландский исследователь растений недавно предупредил, что картофельная промышленность находится перед лицом "экзистенциальной угрозы".

Для борьбы с ними исследователи из Университета штата Мэн при финансовой поддержке Министерства сельского хозяйства и картофельной промышленности США обратились к Южной Америке, где картофель начали выращивать примерно за 8 тыс. лет до н.э., и к жароустойчивым сортам на американском Юге в поисках генетических признаков, которые помогут картофелю пережить чрезмерную жару и наводнения.

Они также изучают, как бороться с новыми волнами вредителей и болезней, которые появляются в более жарких и влажных условиях выращивания. Одна из стратегий, изучаемых в других лабораториях, заключается в выведении растений с более ворсистыми листьями, которые затрудняют передвижение насекомых по посевам.

По словам Грега Портера, профессора экологии и управления сельскохозяйственными культурами, пройдет не менее пяти-шести лет, прежде чем красные, сырые или чипсовые сорта картофеля будут готовы к использованию фермерами.

Авокадо, потребляющие меньше воды

Могучий авокадо Хасс доминирует в американской тарелке с гуакамоле, но через несколько лет на него может претендовать Luna UCR, новый, более экологичный авокадо, который создавался 50 лет.

Сорт Luna, который дегустаторы называют ореховым, гладким и, возможно, немного более сладким, чем Hass, был выведен селекционерами Калифорнийского университета в Риверсайде, где хранится одна из крупнейших в мире коллекций генетического материала авокадо, в сотрудничестве с европейской сельскохозяйственной компанией Eurosemillas SA.

Новые деревья стройнее, короче и занимают меньшую площадь. Они потребляют меньше воды, что является большим преимуществом для фруктов, требующих обильного орошения. Кроме того, они дают больше плодов на меньшей площади. "Другое дело, что люди не задумываются о трудозатратах", - говорит Эрик Фохт, штатный научный сотрудник, участвовавший в разработке Luna. "Когда приходится собирать урожай с таких больших деревьев, это занимает больше времени, и это не так безопасно".

Яблоки, которые не горят

По словам Кейт Эванс, садовода, селекционера и профессора Университета штата Вашингтон, выведение нового успешного сорта яблони требует времени. "Обычно на это уходит двадцать лет". Это одна из причин, по которой Cosmic Crisp, климатически ориентированное яблоко, разработанное для хорошего роста при большом количестве солнечного света, было отмечено, когда она помогла вывести его на рынок в 2019 году. Этот сорт, хорошо проявляющий себя в жару, сегодня растет на 21 млн деревьев в штате Вашингтон.

Но он был выведен, когда последствия изменения климата еще не были столь очевидны. Эванс и другие селекционеры активизировали работу по оценке новых сортов яблони, способных переносить еще большую жару.

Одним из многообещающих новых сортов является сорт "Тутти" - светлое, хрустящее красное яблоко, прошедшее испытания в Европе. Новозеландская компания вывела этот сорт, чтобы помочь испанским фермерам в борьбе с жаркой погодой. Представленный на выставке в феврале, сорт Tutti является первым фирменным сортом яблок, выведенным специально для выращивания в жарком климате.

Источник