Khi biến đổi khí hậu ngày càng trở nên nghiêm trọng và phổ biến trên toàn thế giới, điều quan trọng là phải quan sát và hiểu phản ứng của các loại cây trồng chính khi chịu các áp lực phi sinh học (môi trường) khác nhau. Hai điều kiện môi trường mà cây trồng ở Vương quốc Anh phải đối mặt là hạn hán và lũ lụt. Cùng với nhiệt độ cao, những điều này có thể gây tai hại cho sản lượng và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng lương thực, giá thực phẩm, sự sẵn có và chất lượng giống. Gần đây vào năm 2020, một mùa đông rất ẩm ướt sau đó là một mùa xuân rất khô đã tác động tiêu cực đến tất cả các loại cây trồng của Vương quốc Anh.
Sự phát triển khỏe mạnh của cây trồng và năng suất cây trồng được xác định bởi nhiều yếu tố: nước, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, cấu trúc đất và hóa học, và ánh sáng. Với sự thay đổi khí hậu hiện nay nhanh hơn so với khả năng thích ứng của cây trồng, điều này đặt ra một vấn đề cơ bản cho nông nghiệp, và kết quả là cây trồng đang bị thách thức về nhiều mặt. Để tăng khả năng chống chịu của cây trồng đối với các căng thẳng phi sinh học (môi trường) và sinh vật (mầm bệnh - sâu bệnh), điều quan trọng là phải xác định các giống cây trồng mới có mức độ chống chịu cao hơn đối với một hoặc nhiều áp lực tạm thời này trong suốt thời gian tồn tại của chúng.
Để làm được điều này, các gen cơ bản kiểm soát các đặc điểm khả năng phục hồi mong muốn này cần được xác định. Các nhà khoa học thực vật có thể làm điều này bằng cách phát triển các thí nghiệm được gọi là thử nghiệm xác định kiểu hình, nhằm sàng lọc nhiều loại thực vật để tìm ra các đặc điểm mong muốn (kiểu hình) sau đó phù hợp với các gen cụ thể. Đây là một công cụ cực kỳ hữu ích không chỉ để xác định và so khớp các gen với các đặc điểm cụ thể (kiểu hình), mà còn xác định bất kỳ gen nào có thể đã bị mất từ các giống cây trồng thương mại hiện tại đã được lai tạo chọn lọc để hoạt động tốt trong điều kiện tối ưu, nơi gây căng thẳng được giữ lại bằng cách tưới tiêu, thuốc trừ sâu và sử dụng phân bón.
Một phương pháp đã được Defra tài trợ thông qua Mạng lưới Cải thiện Di truyền Thực vật (VeGIN). VeGIN có quyền truy cập vào Đơn vị Tài nguyên Di truyền Thực vật (GRU) tại Trung tâm Cây trồng Warwick, nơi hàng ngàn giống của các loài cây trồng khác nhau được bảo tồn, ghi chép và nghiên cứu. Các quần thể VeGIN không chỉ bao gồm các giống cây trồng hiện đại, mà còn cả các họ hàng cha mẹ hoang dã và các giống di sản của cây trồng chúng ta ăn ngày nay, được thu thập từ khắp nơi trên thế giới. Các giống cây trồng này đại diện cho các nguồn đa dạng di truyền mới tiềm năng, sau đó có thể được các nhà chọn giống sử dụng để tạo ra các loại cây trồng có khả năng chống chịu cao hơn trước các thách thức sinh học (mầm bệnh) và phi sinh học (môi trường).
Đọc toàn bộ bài viết tại www.foodsecurity.ac.uk.