Tolerance sucha během reprodukčního vývoje je důležitá pro zvýšení potenciálu výnosu pšenice v době změny klimatu v Evropě

Verze PDF
Pšenice (Triticum arsivum L.) je jednou z klíčových základních plodin v rámci globální potravinové bezpečnosti. Se zhruba 730 miliony tun roční produkce zajišťuje kolem 20 % z celkové potřeby kalorií a bílkovin, a to z přibližně 2,1 milionů km2 zemědělské půdy napříč celým světem. Stres způsobený suchem během reprodukčního vývoje může drasticky snížit počet a výnos pšeničného zrna, avšak kvantitativní vyhodnocení tohoto vlivu v průběhu změny klimatu není známo. Reprodukční vývoj zahrnuje vývoj květových a reprodukčních struktur, formování samčích a samičích gametofytů, fertilizaci a primární vývoj zrna.
Cílem této studie bylo zhodnotit možné přínosy plynoucí z tolerance sucha během reprodukčního vývoje pšeničných ideotypů při změně klimatu v Evropě a identifikovat potenciální kultivační parametry pro případná vylepšení. Pšeničný model nazývaný Sirius byl v rámci budoucího klimatického scénáře do roku 2050 použit k optimalizaci k suchu tolerantních a na sucho citlivých pšeničných ideotypů vyskytujících se na 13 kontrastních stanovištích představujících hlavní regiony pro pěstování pšenice v Evropě. V průměru dosáhly k suchu toleratní ideotypy o 13,4 % vyššího výnosu než ideotypy na sucho citlivé, stabilita jejich výtěžku byla taktéž vyšší. Jejich výnosnost byla podmíněna konkrétním stanovištěm. Průměrný výnos k suchu tolerantních ideotypů byl ve srovnání s ideotypy citlivými na sucho rostoucími v jižní Evropě o 28–37 % vyšší. V severozápadní Evropě naproti tomu nebyl zjištěn žádný rozdíl ve výnosnosti (≤1%) mezi oběma ideotypy. Zjištěný intermediální výnos v rozsahu 10–23 % byl důsledkem tolerance vůči suchu ve střední a východní Evropě. Mezi identifikované kultivační parametry se řadí – fylochron, odezva závislá na délce dne, doba plnění zrna, maximální plocha vlajkového listu, tzv. stay green efekt, rychlost příjmu vody kořeny, reakce fotosyntézy na nedostatek vody a maximální akcelerace stárnutí listů způsobená nedostatkem vody.
 
Využitelné výstupy: 

 

Obecně lze říci, že vyšší výkonostní potenciál k suchu tolerantních ideotypů ve srovnání s ideotypy na sucho citlivými může být při budoucích klimatických podmínkách spojen s větším počtem zrn k suchu tolerantních ideotypů . Tolerance vůči stresu během reprodukčního vývoje je podstatná pro vysoký potenciál a vyšší stabilitu výnosu pšenice během změny klimatu v Evropě. Výsledky této studie identifikovaly podstatné kultivační parametry a jejich optimální kombinaci umožňující budoucí vylepšení, aby bylo při změně klimatu v Evropě možné dosáhnout vysokých výkonostních potenciálů.

Zdroj: 
Nimai Senapati, Pierre Stratonovitch, Matthew J Paul, Mikhail A Semenov, Drought tolerance during reproductive development is important for increasing wheat yield potential under climate change in Europe, Journal of Experimental Botany, Volume 70, Issue 9, 15 April 2019, Pages 2549–2560, https://doi.org/10.1093/jxb/ery226
Zadal: 
Alena Peltanová (překlad Adéla Boušková)
EEA Grants ČEPS EEA Grants Investice do rozvoje vzdělávání
Podpořeno grantem z Islandu, Lichtenštejnska a Norska. Supported by grant from Iceland, Liechtenstein and Norway.