Северную люцерну разрабатывают в Канаде
Исследователи считают, что необходимо адаптировать ценную кормовую культуру под суровые зимы, поскольку крупные транснациональные корпорации сосредотачивают селекционные усилия на своих крупнейших рынках, а не на выведении высокоурожайных, зимостойких сортов для регионов. Об этом пишет доктор Рейнольд Берген, научный директор Исследовательского совета по мясному скотоводству Канады, в статье на портале www.canadiancattlemen.ca.
«Очень немногие сорта люцерны, продаваемые в Канаде, были выведены в канадских условиях. CFIA зарегистрировала 119 сортов в Канаде в период с 2012 по 2022 год, но только четыре (AAC Nikon, AAC Meadowview, AAC Bridgeview и AAC Trueman) были выведены в Канаде. Остальные 115 пришли из программ разведения в Китае, Австралии, Калифорнии, штате Вашингтон или Висконсине, где зимы обычно мягче, чем в большинстве мест в Канаде.
Выживание люцерны зимой зависит от устойчивости к заморозкам и осеннего покоя. Морозоустойчивость – это способность выдерживать низкие температуры. Осенний покой - это когда более короткие дни и более низкие температуры заставляют люцерну перенаправлять углеводы и белки от надземного роста к корням, чтобы обеспечить отрастание следующей весной.
У современных сортов люцерны осенний покой наступает в течение четырех-шести недель до первых гибельных заморозков. Производителям рекомендуется не пасти скот и не окашивать люцерну в этот период во избежание вымерзания. Сокращение периода осеннего покоя могло бы удлинить вегетативный сезон и повысить урожайность, но есть ли при этом риск вымерзания культуры?
Исследователи из Министерства сельского хозяйства и агропродовольствия Канады Анник Бертран и Энни Классенс с коллегами разработали новый метод скрининга люцерны на морозостойкость и сокращенный период осеннего покоя.
Они начали с двух канадских зимостойких сортов люцерны: Peace, сорт с пурпурными цветками, и Yellowhead - с желтыми. Люцерну выращивали в теплице при контролируемых условиях освещения и температуры, а затем искусственно уменьшили продолжительность светового дня и температуру, чтобы стимулировать осенний покой. Затем ученые срезали люцерну и дали ей отрасти в течение месяца. Для каждого сорта самые высокие 50 % растений (те, которые больше всего отрастали и меньше всего находились в состоянии покоя) были опять срезаны и им снова дали отрасти. В целом, процесс повторили трижды, после чего отобрали 50 самых высоких растений Peace и 50 самых высоких растений Yellowhead.
Эти популяции первого поколения с «уменьшенным периодом покоя» выращивались на полевых участках в Квебеке, Саскачеване и Альберте вместе с первоначальным родительским поколением Peace и Yellowhead. Измеряли общий выход корма, высоту растений (в период покоя) и зимнюю выживаемость.
Устойчивость к замораживанию оценивали в контролируемых условиях. Исходные сорта Peace и Yellowhead и их популяции с уменьшенным периодом покоя первого поколения выращивались в горшках (по 420 штук каждого типа). Растения перемещали в морозильную камеру, охлаждали до семи последовательно более низких температурных ступеней (от -2°C до -24°C) и выдерживали при каждой температурной ступени в течение 90 минут. На каждом температурном этапе 60 растений каждого типа удаляли, оттаивали и повторно выращивали для оценки выживания и повторного роста.
В полевых исследованиях первое поколение люцерны с уменьшенным осенним периодом покоя после последнего осеннего укоса росло так же хорошо или значительно лучше, чем их обычные родители.
Популяция Peace с уменьшенным периодом покоя и ее родительская разновидность дали одинаковые результаты, но Yellowhead с уменьшенным периодом покоя дал результат на 40% лучше, чем его родительское поколение. Никаких различий в выживании на зиму не наблюдалось, что позволяет предположить: отбор на сокращение осеннего покоя не обязательно ставит под угрозу зимнее выживание в природных условиях. Например, на участках в Альберте, где в прошлом году были самые суровые холода, коэффициент гибели зимой в популяциях с уменьшенным периодом покоя составил от 0,8% до 4,8% по сравнению с 4%-10,4% у родительских сортов.
В лабораторных тестах ситуация сложилась иначе. При том, что половина популяций Peace с уменьшенным периодом покоя и родителей погибла при температуре -22,6°С, у желтой люцерны отбор по сокращенному периоду осеннего покоя снизил морозостойкость: половина родительского сорта Yellowhead погибла при -24,0 C, а половина популяции с уменьшенным состоянием покоя погибла при -21,5 C.
Таким образом, исследовательская работа будет продолжаться как минимум в течение четырех поколений, чтобы подтвердить, может ли данный подход к селекции повысить урожайность люцерны с пурпурными и желтыми цветками в северном климате без ущерба для выживания зимой».
(Источник: www.canadiancattlemen.ca. Автор: д-р Рейнольд Берген. Фото: Ким Маккиннон на Unsplash).