Контейнеры являются местом упокоения того, что ученые называют «основной коллекцией» или частью всех известных на Земле разновидностей риса. Тем не менее, даже из своих пластиковых хранилищ, размещенных в Центре исследований и распространения знаний Texas AM AgriLife в Бомонте, эти зерна дают данные, которые, по словам ученых, помогут создавать лучшие сорта на долгие годы.«Бомонт — единственное место, где была выращена полная коллекция с целью анализа химического состава элементов», — сказал доктор Ли Тарпли, физиолог растений AgriLife Research, который широко использует коллекцию в своих исследованиях.В целом, тысячи сортов риса попали в коллекцию благодаря многочисленным ученым, которые на протяжении десятилетий путешествовали по Северной и Южной Америке, Европе, Африке, Австралии и Азии в поисках образцов, сказал Тарпли.
Совсем недавно семена были использованы для массового исследования, чтобы определить, какие сорта наиболее способны использовать основные питательные вещества, такие как фосфор или калий, из почвы.«Линии, которые наиболее способны использовать ключевые элементы, которые ценны для питания растений или человека, потенциально могут быть использованы в программах селекции для создания новых сортов риса», — пояснил Тарпли.
Из-за важности мирового разнообразия риса для фермеров и для потребления людьми он сотрудничал с доктором Шеннон Пинсон из Министерства сельского хозяйства США в Штутгарте, Арканзас, доктором Дэвидом Солтом из Университета Абердина в Шотландии и доктором Мэри. Лу Герино из Дартмутского колледжа в Ганновере, штат Нью-Гэмпшир, в рамках исследовательского проекта, финансируемого Национальным научным фондом, по изучению огромного количества генотипов сортов риса, чтобы выяснить, какие элементы они содержат.По данным Международного научно-исследовательского института риса, этот продукт является основным продуктом питания около 3,5 миллиардов человек и выращивается почти на 400 миллионах акров по всему миру. По данным Службы экономических исследований Министерства сельского хозяйства США, фермеры США выращивают урожай примерно на 3 млн акров.
По словам Тарпли, в течение пяти лет 1700 сортов были выращены на полях вокруг центра Бомонта, тщательно собраны и помечены, а затем отправлены в Университет Абердина, где у Salt есть система для одновременного измерения 17 различных элементов.«Мы измерили как лист, так и зерно, чтобы, когда мы увидели различия в зерне, мы могли начать понимать их физиологическую основу», — сказал Тарпли. «Мы могли бы спросить:« Является ли это чем-то, что проявляется как разница в листе и, следовательно, может фактически быть разницей в поглощении корнями, изменяя уровень по всему растению? » или «Это что-то, что задерживается в листьях, что никогда не дойдет до зерна?» "По его словам, команда обнаружила некоторые удивительные различия в содержании этих различных минералов в листьях, что указывает на то, что некоторые виды потребляют более высокие уровни этих элементов по сравнению со средним сортом риса.
«Для большинства элементов мы обнаружили, что есть несколько крайних линий, которые очень хорошо воспринимают или имеют очень высокий уровень одного или нескольких элементов», — сказал он. «И легче найти те, которые занимают большие суммы, чем небольшие суммы».Команда уже начала делать скрещивания с высокими линиями накопления и нормальной линией накопления. Следующим шагом является скрининг и оценка потомства, чтобы определить тип наследственности.
«Мы работаем над выявлением возможных участков хромосом, которые могут иметь гены, участвующие в результатах потомства», — сказал он. «Основной целью общего исследовательского проекта была идентификация генов — использование наших знаний о геноме риса для определения функций всех генов. Но в конечном итоге это было сделано с целью более точного разведения растений.
«Возьмем, к примеру, фосфор, который может быть ограничен в различных типах почв в Техасе», — отметил Тарпли. «Если бы у нас была леска, которая лучше улавливала бы фосфор, содержащийся в почве, это потенциально могло бы сэкономить деньги в плане отказа от внесения фосфорных удобрений. мы растем, чтобы он был более устойчивым к различным условиям выращивания.«Исследование дает возможность сократить использование удобрений и повысить устойчивость производства риса в Техасе», — сказал он.
Тарпли отметил, что полученные обширные данные могут позволить ученым проводить многочисленные исследования без необходимости снова выращивать 1700 разновидностей в полевых условиях.«Например, мы обнаруживаем некоторые закономерности в зерне и листовом материале, которые, кажется, указывают на то, что разные элементы чаще встречаются в сортах риса из одной и той же части мира», — сказал он. «Такие элементы, как молибден или кобальт, проявились в одних областях больше, чем в других.
Очень весело попытаться понять, почему у них могла быть такая адаптация».
