Бангладешский дикий сорт даёт надежду на глобальное увеличение урожайности риса

В течение последних 11 лет учёные пытались превратить рисовые плантации в растения, эффективные для фотосинтеза, которые производили бы на 50% больше зерна при солнечном свете, не требуя больше земли и воды.

Идея возникла из-за опасений, что традиционных исследований, которые приводят к росту годовой доходности всего на 1%, будет недостаточно для удовлетворения постоянно растущего спроса. План состоял в том, чтобы изменить рис таким образом, чтобы его анатомия листьев позволяла повысить эффективность фотосинтеза, что значительно увеличило бы урожайность одного из самых потребляемых злаков в мире.

Теперь дикий рис — Uri dhan (Porteresia coarctata) — который растёт в солёных устьях Бангладеш, возродил надежду на возможный прорыв в изменении архитектуры рисовых растений. Бангладешские учёные нашли элементы большей эффективности фотосинтеза в Ури Дхане.

Учёные из Международного института исследований риса (IRRI) на Филиппинах, которые работают в тандеме с исследователями из 12 учреждений в восьми странах в рамках 20-летнего «Проекта риса C4», сейчас пытаются доставить образцы Ури Дхана в Лос-Банос, штаб-квартира ИРРИ, для слияния.

Во время фотосинтеза растения берут углекислый газ, воду и свет и превращают их в сахар и кислород. Затем сахар используется растениями в пищу, а кислород выделяется в атмосферу. Рис использует путь фотосинтеза С3, который в жарких и сухих условиях намного менее эффективен, чем путь С4, используемый другими растениями, такими как кукуруза, сахарный тростник и сорго. Учёные думали, что если рис сможет «переключиться» на использование фотосинтеза С4, его продуктивность увеличится на 50%.

Профессор Зеба Ислам Серадж объяснил: «Кукуруза, сорго и сахарный тростник являются фотосинтезаторами C4, а рис — C3. Фотосинтезаторы C4 более эффективны в поглощении энергии». Она сказала, что растения C4, такие, как кукуруза и сорго, более эффективны при усвоении углерода, чем виды C3, и, кроме того, они демонстрируют более высокую эффективность использования воды, более высокую эффективность использования азота и устойчивость к более высоким температурам.

Свыше трёх млрд человек, в том числе 160 млн в Бангладеш, зависят от риса для выживания, и из-за прогнозируемого роста населения и общей тенденции к урбанизации земля. На ней в 2010 г. было достаточно риса, чтобы прокормить 27 человек.

Проект C4 Rice был впервые разработан Джоном Шихи, физиологом растений, который возглавлял Группу прикладного фотосинтеза в IRRI с 1995 по 2009 г. Стоимость проекта оценивалась примерно в 5 миллионов долларов в год. В октябре 2008 г. Фонд Билла и Мелинды Гейтс выделил IRRI грант в размере $11,1 млн для начала исследования. В настоящее время проект находится на стадии III (2015-2019).