Эксперты в США обнаружили корреляцию между температурами в начале зимы и урожайностью некоторых экономически значимых культур. Исследователи объединили лабораторную работу с полевой для проведения своего исследования и обнаружили, что период охлаждения в конце ноября / начале декабря способствует росту растений рапса. Хотя этот процесс хорошо изучен у многолетних растений, это было первое исследование, продемонстрировавшее это явление у однолетних культур.
«Было удивительно обнаружить, что зимние однолетники имеют этот покой цветочных почек — никто никогда не предполагал, что этот механизм важен для контроля времени цветения однолетних растений», — сказал профессор Стив Пенфилд, руководитель группы в Центре Джона Иннеса. «Наши эксперименты также показывают, что если цветочные почки испытывают более высокие температуры, чем в среднем, то рост замедляется, и растения дают аномальные цветы и низкий урожай. И наоборот, мы знаем, что если растения охлаждаются на этой стадии, это способствует более быстрому росту и более высокому урожаю».
Первый автор исследования доктор Кармел О’Нил объяснил, почему эта информация имеет решающее значение: «Мы хотим понять влияние изменения климата на урожайность сельскохозяйственных культур в Великобритании. Чтобы предсказать эти эффекты и отреагировать на них, мы должны понимать все процессы, посредством которых переменная погода влияет на урожайность. И это то, что мы сделали здесь, в этом исследовании, — экспериментально доказав то, что мы видели ранее в коррелированных исследованиях».
Инновационные эксперименты с использованием полевых участков с контролируемой температурой помогли объяснить связь между температурами в начале зимы и урожайностью некоторых из наиболее товарных культивируемых культур. Фото: Phil Robinson - John Innes Centre.
Исследователи определили, что экспрессия гена, называемого FLC, влияет на реакцию покоя почек на зимние температуры.
«Мы видели эту корреляцию между охлаждением и урожайностью в данных, но до сих пор мы не могли сказать, что охлаждение было связано с физиологией урожая — например, охлаждение не просто убивает какую-то болезнь или вредителя — хотя это может быть тоже», — объяснил профессор Пенфилд. «Но теперь мы знаем, почему охлаждение влияет на урожайность, и это связано с физическим воздействием на скорость роста растений».
Исследователи надеются, что это исследование поможет адаптировать методы ведения сельского хозяйства к изменяющемуся климату.
Это исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник: Phys.org.
