_ Orez cu buruieni primește un impuls competitiv de la vecinii săi sălbatici

Orezul hrănește lumea. Dar o buruiană asemănătoare are multe moduri de a merge înainte. Orezul cu buruieni este un dăunător agricol cu ​​impact economic global. Este o buruiană agresivă care învinge orezul cultivat și provoacă pierderi de randament de miliarde de dolari în întreaga lume. Numai în S.U.A., pierderile de recolte atribuite orezului cu buruieni ar putea hrăni încă 12 milioane de oameni anual.

Un studiu de la Universitatea Washington din St. Louis oferă noi perspective asupra modificărilor genetice care conferă orezului cu buruieni avantajul față de cel cultivat. orez în regiunile tropicale ale lumii. Scriind în Nature Communications, cercetătorii raportează că una dintre armele secrete ale orezului cu buruieni este promiscuitatea acestuia: orezul cu buruieni se încrucișează ușor cu orezul sălbatic natural care crește în apropiere.

Biologul Kenneth Olsen, profesor George William și Irene Koechig Freiberg. de Biologie în Arte și Științe, a lucrat cu parteneri din China, Malaezia și Thailanda pentru a efectua această cercetare. Oamenii de știință au analizat secvențele întregului genom din 217 mostre de orez sălbatic, buruieni și cultivat și au descoperit că hibridizarea orezului sălbatic cu buruienile a contribuit în mod substanțial la evoluția orezului cu buruieni din Asia de Sud-Est.

„În cazul orezului, barierele în calea fluxului de gene între cultură și rudele sale sălbatice sunt destul de scăzute în comparație cu alte specii de culturi”, a spus Olsen. „Aceste margini poroase ale orezului pot facilita evoluția și adaptarea rudelor culturilor de buruieni.”

În general, diversitatea genetică a orezului plantat în Asia de Sud-Est este mai mare decât în ​​Statele Unite. Există o cerere uriașă pe piață pentru orez în această parte a lumii, iar factorii climatici și de mediu joacă, de asemenea, un rol în alegerile pe care fermierii le fac atunci când plantează orez.

„Fermierii din Asia de Sud-Est continentală, inclusiv Thailanda , Myanmar și Vietnam - și majoritatea regiunilor insulare din Indonezia, Filipine și părți din Malaezia cultivă o gamă largă de soiuri de orez de câmpie și de munte", a spus B.K. Song, un cercetător malaezian al orezului cu buruieni, care este un alt autor corespondent al noului studiu. „Acestea includ soiuri moderne de elită și rase tradiționale.”

Cultivatorii de orez din Asia de Sud-Est au trecut spre utilizarea unora dintre aceleași tehnologii de plantare mecanizată care sunt folosite astăzi de fermierii industriali de orez din SUA.

Dar odată ajunse în pământ, răsaduri de orez plantate în Asia de Sud-Est se freacă cu plantele de orez sălbatic care se găsesc și astăzi lângă câmpurile de orez cultivate. Acest lucru nu se întâmplă în câmpurile de orez din S.U.A..

„Progenitorul comun de orez sălbatic, Oryza rufipogon, nu este prezent în zonele temperate, inclusiv în Statele Unite, Asia de nord-est și Europa”, Song. a spus. „Încrucișarea între orezul cultivat și cel sălbatic în câmpurile din SUA este imposibilă.”

În noul lor studiu, Olsen și colegii săi au stabilit că hibridizarea dintre orezul sălbatic și orezul negru din Asia de Sud-Est a permis unor buruieni să se adapteze mai bine. ca buruieni agricole, oferindu-le un avantaj competitiv față de plantele de orez cultivate. De exemplu, unele dintre buruieni sunt foarte eficiente în dispersarea semințelor în câmpurile de orez, deoarece poartă copii ale genelor de orez sălbatic care au ca rezultat spargerea liberă a semințelor din tulpina cerealelor.

Rezultatele genomice au indicat, de asemenea, că Asia de Sud-Est Orezul cu buruieni și-a dezvoltat trucurile prin multe căi evolutive diferite care au loc în paralel, inclusiv unele buruieni care s-au dedomesticizat sau au devenit sălbatice după ce au început ca orez cultivat, în plus față de cele care s-au schimbat ca urmare a încrucișării cu orezul sălbatic.

„Studiul nostru evidențiază modul în care introgresiunea adaptivă – cu alte cuvinte, fluxul de gene – de la speciile sălbatice poate contribui la evoluția buruienilor agricole”, a spus Olsen. „Știm că acest proces are loc de ceva timp. Dar acesta este primul studiu care oferă o caracterizare genomică detaliată a fenomenului.

„Este important să recunoaștem că domesticirea culturilor este un proces evolutiv progresiv și nu un eveniment într-un singur pas”, a spus el. „La fel, cred că riscăm să simplificăm prea mult imaginea, catalogând fiecare plantă de orez ca sălbatică sau buruiană sau cultură. Adevărata dinamică este mult mai complexă.”

Și, așadar, o bătălie globală împotriva orezului cu buruieni. continuă, cu atâtea fronturi câte câmpuri există.

Tonapha Pusadee, un alt coautor al studiului, a spus: „În Thailanda, există multe modalități de a gestiona invazia de orez cu buruieni în câmpurile de orez cultivate. De exemplu. , unii fermieri taie paniculele sau folosesc un produs chimic pentru a elimina orezul cu buruieni, care este mai înalt decât orezul cultivat. Unii fermieri aleg să lase câmpurile în pârghie pentru câțiva ani.

„Cu toate acestea, managementul Orezul cu buruieni în Thailanda până acum nu a avut succes, deoarece orezul cu buruieni este mai adaptabil decât orezul cultivat în multe trăsături, cu excepția calității gătirii cerealelor.”

(Fluierul)