Izboljšanje odpornosti koruze na sušo in produktivnosti sireka

Podnebne spremembe povečujejo tveganje za pomanjkanje vode, pri čemer se koruza in sorgo kljub svojemu C4-metabolizmu soočata z izzivi glede učinkovitosti rabe vode. Koruza v regijah, kot je Francija, običajno porabi več namakalne vode kot sorgo, vendar obe kulturi kažeta visoko učinkovitost rabe vode. Čeprav se sorgo pogosto obravnava kot sušotolerantno, je njegovo zrnjenje občutljivo na pomanjkanje vode, kar omejuje njegovo uporabo v sušnih regijah. Genetske raziskave, vključno s poskusi prenosa genov, so pokazale potencial za izboljšanje odpornosti proti suši, vendar je na voljo le malo komercialnih sort. Odporni genotipi se trenutno uporabljajo v Mehiki (koruza), Vzhodni Afriki (koruza) ter Indiji in Avstraliji (sorgo). Odpornost koruze proti suši se je izboljšala s selekcijo, zlasti v zmernih regijah, kjer novejše sorte ohranjajo pridelek tudi v sušnih razmerah, ne da bi pri tem ogrožale splošno produktivnost. Tropske sorte koruze, ki jih je CIMMYT razvil za območja, nagnjena k suši, imajo neizkoriščen potencial za prilagoditev evropskim razmeram z uporabo genskih virov teosinte in Tripsacum. Strategije za odpornost proti suši so v veliki meri odvisne od scenarija: ohranjanje števila zrn lahko v primeru hude suše zmanjša kakovost pridelka, medtem ko so koristi globokega koreninskega sistema odvisne od talnih razmer. Univerzalne rešitve ni; pri vzreji je treba dati prednost lastnostim, ki so specifične za posamezen kontekst. Sorghum je sicer znan po svoji odpornosti proti suši, vendar je njegova produktivnost v primerjavi s koruzo nižja. Je občutljiv na pomanjkanje vode, pri čemer v Franciji razlike v pridelku med namakanimi in nenamakanimi posevki znašajo do 30 q/ha. Njegova odpornost lahko izhaja iz trajnega sprejemanja dušika in učinkovite fotosinteze pri spreminjajoči se vlažnosti tal. Lastnost »stay-green« – podaljševanje fotosintetske aktivnosti po cvetenju – je ključna za odpornost proti suši. V Evropi se je selekcija sorguma osredotočila na hibridizacijo prek citoplazemske moške sterilnosti, vendar je napredek omejevala občutljivost na fotoperiodo in omejeno raziskovanje tropske raznolikosti. Program ameriškega ministrstva za kmetijstvo (USDA) iz 60. let prejšnjega stoletja je zmanjšal občutljivost na fotoperiodo, vendar je potencial produktivnosti sireka morda notranje omejen z dolžino cikla in hitrostjo razvoja klasja. Prerazporeditev fotosintetskih produktov ali optimizacija rastnih faz bi lahko povečala pridelke brez podaljševanja ciklov. Raziskave o sušni odpornosti koruze so identificirale ključne genetske mehanizme in QTL-je, ki so zdaj vključeni v selekcijske programe. Selekcija s pomočjo markerjev (MAS) in študije o podenoti jedrskega faktorja Y (NF-Y) B so usmerjene v izboljšanje kakovosti krme iz sireka in odpornosti proti suši. Primerjalno genetsko kartiranje koruze in sire je razkrilo podvojene kromosomske segmente, kar omogoča medvrstne vpoglede. Čeprav je napredek očitno viden, ostaja še veliko možnosti za izboljšanje odpornosti proti suši s pomočjo selekcije, prilagojene posameznim scenarijem, genetskega modeliranja in izkoriščanja tropske raznovrstnosti. Ta prizadevanja so usmerjena v ohranjanje kmetijske produktivnosti ob vse večjem pomanjkanju vode.