Признаки, отбираемые для повышения фотосинтеза и урожайности зерновых культур

За этот век урожайность зерна злаковых культур почти удвоилась в результате генетической модификации посредством селекции растений. Удивительно, но это повышение не сопровождалось изменением интенсивности фотосинтеза в расчёте на единицу площади листа. Однако общий фотосинтез увеличился вследствие увеличения площади листьев, продолжительности фотосинтеза в течение суток или длительности сохранения листовой поверхности. Сохраняются значительные возможности для дальнейшего генетического повышения общего фотосинтеза и урожайности сельскохозяйственных культур с помощью традиционных методов селекции. В настоящей работе признаки, используемые для отбора, рассматриваются в контексте увеличения общей надземной биомассы в благоприятных условиях. Существуют возможности изменить продолжительность вегетации и сроки развития культуры, чтобы лучше согласовать их с радиацией, температурой и давлением водяного пара в период роста, а также увеличить скорость формирования листовой поверхности на ранних этапах для достижения быстрого смыкания растительного покрова. Значение этих признаков будет зависеть от условий среды, в которых выращивается культура. Повышение фотосинтеза культуры посредством селекции, вероятно, также будет достигаться косвенными способами. Одним из них является отбор растений с высокой и устойчивой устьичной проводимостью в период удлинения стебля. Увеличение распределения ассимилятов к репродуктивным зачаткам для формирования крупного потенциального пула-стока также должно косвенно повышать общий фотосинтез культуры. Данные по основным зерновым культурам свидетельствуют о том, что к моменту цветения фотосинтетическая способность высока и фотосинтез не ограничивает налив зерна. Для использования этого избыточного потенциала предлагается увеличить распределение углерода и азота к репродуктивной меристеме, чтобы сформировать высокий потенциальный уровень числа зёрен и потенциал для крупного размера зерна. Ожидается, что вслед за этим дополнительный фотосинтез будет обеспечиваться либо за счёт увеличения продолжительности фотосинтеза в течение суток, либо за счёт более длительного сохранения листовой поверхности.