Два экологических условия, с которыми сталкиваются посевы в Великобритании, - это засуха и наводнения. В сочетании с высокими температурами это может привести к катастрофическим последствиям для урожая и оказать негативное влияние на качество продуктов питания, их стоимость, доступность семян и качество. В 2020 году была очень влажная зима, за которой последовала засушливая весна, которые негативно сказались на всех посевах Великобритании.
Здоровый рост растений и урожайность сельскохозяйственных культур определяются множеством факторов: количеством осадков, запасами влаги в гумусе, питательными веществами, температурой, структурой и химией почвы. В условиях, когда нынешний климат меняется быстрее, чем растения могут адаптироваться, это создает фундаментальную проблему для аграрного сектора.
Для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к абиотическим (экологическим) и биотическим (патогенным вредителям и болезням) стрессам важно определить новые сорта культур, которые обладают более высоким уровнем устойчивости к одному или многим из этих временных стрессов.
Для этого необходимо определить основные гены, которые контролируют эти желательные черты устойчивости. Ученые-растениеводы могут сделать это, разработав эксперименты, называемые анализами фенотипирования, которые проверяют широкий спектр растений на наличие желаемых признаков (фенотипов), которые затем сопоставляются с конкретными генами. Это полезный инструмент не только для идентификации и сопоставления генов с конкретными характеристиками (фенотипами), но и для выявления любых генов, которые могли быть утеряны из существующих сортов сельскохозяйственных культур, которые были выведены с помощью селекции.
Один из таких проектов был профинансирован Defra (Минсельхоз Великобритании) через Сеть генетического улучшения овощей (Vegin). Vegin имеет доступ к Отделу генетических ресурсов овощей (GRU) в Центре растениеводства Уорика, где хранятся, документируются и исследуются тысячи сортов различных видов сельскохозяйственных культур. Популяции Vegin включают не только современные сорта, но и диких родственников-родителей и традиционные сорта культур, которые мы потребляем сегодня. Они представляют собой потенциальные источники нового генетического разнообразия, которое затем может быть использовано селекционерами для создания культур с более высокой устойчивостью к биотическим (патогенным) и абиотическим (экологическим) проблемам.