Вчені з'ясували, яке насіння найкраще переживає десятиліття у сховищах

Міжнародні насіннєві сховища створюють як своєрідну страховку для людства. У них зберігають генетичний матеріал сільськогосподарських культур, який може знадобитися після природних катастроф, воєн, епідемій рослин або масштабних змін клімату. Про це пише Sciencealert.

Яке насіння здатне найдовше зберігатися у генобанках?

Одним із найвідоміших таких об'єктів є Всесвітнє сховище насіння на Шпіцбергені в Норвегії. Проте великі колекції існують і в інших країнах. Серед них – Австралійський генобанк зернових культур, який містить сотні тисяч зразків зернових, бобових та олійних рослин.

Насіння в цьому сховищі герметично пакують, зберігають за відносної вологості 15 відсотків і температури мінус 20 градусів Цельсія. Такі умови мають сповільнювати природне старіння насіння. Однак досі науковці не могли точно сказати, скільки років різні культури справді залишаються життєздатними. Для приблизно 70 видів рослин існують прогнози довговічності, але частина з них базується на теоретичних моделях і може не відповідати реальності.

Дослідники перевірили майже 4 тисячі зразків

Щоб оцінити фактичний стан запасів, австралійські науковці провели тести на пророщування 3 861 партії насіння. Дослідження охопило шість тропічних культур:

• сорго;

• квасолю звичайну;

• маш;

• сою;

• голубиний горох;

• квасолю адзукі.

Деякі зразки зберігалися ще з 1960-х років. Під час перевірки дослідники оцінювали, яка частка насіння здатна прорости та потенційно дати початок рослині.

Найгірші результати продемонстрував голубиний горох. Після середнього періоду зберігання у 36 років лише чотири партії мали життєздатність понад 85 відсотків. На думку дослідників, це свідчить про необхідність оновлення значної частини запасів цієї культури.

Найкраще зберігався маш. За ним ішло сорго. Деякі партії машу, звичайної квасолі та сої залишалися здатними до пророщування навіть після кількох десятиліть у замороженому стані.

В одній із партій машу після 45 років зберігання проростало щонайменше 90 відсотків насіння. Саме тому дослідники вважають цю культуру одним із найперспективніших кандидатів для довготривалого зберігання.

Старі прогнози виявилися надто оптимістичними

Попри позитивні результати для окремих культур, загальна картина виявилася тривожною. Фактична довговічність насіння була значно меншою за попередні теоретичні оцінки.

Наприклад, для квасолі адзукі середній прогнозований термін зберігання становив лише 17,4 року. Водночас старі моделі припускали, що заморожене насіння деяких видів можна перевіряти раз на сотні або навіть тисячі років.

За попередніми розрахунками, насіння сорго потрібно було б перевіряти приблизно раз на 2901 рік, а машу – раз на 2075 років. Нові результати показали, що такі інтервали є небезпечними. Дослідники виявили випадки, коли життєздатність насіння падала нижче 85 відсотків уже через 20 – 40 років навіть за оптимальних умов довготривалого зберігання.

"З огляду на те, що ми отримали реальні докази зниження життєздатності насіння нижче 85 відсотків уже через 20 – 40 років за оптимальних умов довготривалого зберігання для всіх видів, настільки рідкісний моніторинг видається ризикованим", – зазначили автори дослідження на чолі з фізіологинею насіння Кетрін Баум з Австралійського генобанку зернових культур.

Водночас здатність насіння прорости ще не гарантує, що з нього виросте здорова рослина. Після пророщування культура має пройти багато інших етапів розвитку. Тому показник схожості є лише приблизним індикатором життєздатності.

Генобанкам потрібен постійний контроль

Науковці наголошують, що саме регулярні перевірки допоможуть зрозуміти, як різні види рослин старіють у сховищах. Якщо партія втрачає життєздатність, її можна буде оновити, виростивши нове насіння з тих зразків, які ще залишаються придатними.

Поки генобанки продовжуватимуть збирати дані про життєздатність і співпрацювати для обміну інформацією про довговічність насіння, наше розуміння фактичного терміну зберігання різних видів зростатиме, – підсумували автори роботи.

За їхніми словами, нові дані дадуть змогу вдосконалити моделі прогнозування. Це необхідно для ефективного збереження генетичних ресурсів рослин у всьому світі.

Отже, саме зберігання насіння не є достатнім захистом для майбутнього сільського господарства. Навіть найкращі умови не скасовують процесів старіння, тому генобанки мають регулярно перевіряти свої колекції та своєчасно відновлювати вразливі партії.