Засуха — самый разрушительный абиотический стресс в земледелии. Селекция на устойчивость к ней осложняется тем, что признак определяется множеством генов и сильно зависит от условий.
Три стратегии растения
Избегание засухи — сокращение вегетационного периода, чтобы завершить налив до наступления сухого периода. Простейший и наиболее используемый путь.
Уклонение от обезвоживания — глубокая корневая система, восковой налёт, опушение, регулирование устьичной проводимости.
Толерантность к обезвоживанию — способность тканей сохранять жизнеспособность при потере воды за счёт осмотического приспособления и защитных белков.
Признаки для отбора
- Осмотический потенциал клеточного сока и способность к осмотической регуляции.
- Эффективность использования воды — количество сухого вещества на единицу израсходованной влаги.
- Архитектура корневой системы, прежде всего глубина проникновения.
- Температура листа в полдень как косвенный показатель транспирации.
- Индекс стабильности урожайности в контрастные по увлажнению годы.
Методы оценки
Полевые испытания в засушливых зонах остаются основным инструментом, но зависят от погоды конкретного года. Их дополняют контролируемым водным стрессом в вегетационных опытах и провокационными фонами.
Современные подходы включают фенотипирование с помощью тепловизионной и мультиспектральной съёмки, позволяющее оценивать сотни делянок за один проход.
Компромисс
Механизмы засухоустойчивости обычно связаны с ограничением роста, поэтому устойчивые сорта нередко уступают интенсивным в благоприятные годы. Задача селекции — найти баланс, обеспечивающий приемлемый результат в широком диапазоне условий.