"Стерильная картошка, низкая пшеница". Чем удивят сибирские селекционеры
МОСКВА, 5 ноя — РИА Новости. Центр селекции и микроклонального размножения сельскохозяйственных и технических растений начали строить в поселке Краснообск Новосибирской области. Учреждение будет создано при Институте цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (ИЦиГ СО РАН) и оснащено инновационным оборудованием для создания новых сортов сельскохозяйственных культур.
В трехэтажном здании (площадью более 4500 кв. м) на цокольном этаже будут организованы хранилища биоматериала и камеры для яровизации. На других этажах планируется разместить секции выращивания и размножения, биохимические лаборатории, отдельные участки для ДНК-анализа и ПЦР-диагностики. Центр должен быть введен в эксплуатацию к началу 2029 года.
Предполагается, что исследователи смогут заниматься здесь не только традиционными зерновыми сельскохозяйственными культурами, такими как пшеница, ячмень и овес, но и масличными (соя, рапс), а также техническим растением мискантусом, который является источником целлюлозы. Корреспондент РИА Новости выяснил, чем же собираются удивить сибирские селекционеры и генетики.
Благодаря технологиям микроклонального размножения ученые уже получают мини-клубни картофеля, освобожденные от вирусов и бактерий. По их мнению, мощности нового центра позволят масштабировать эту технологию, увеличить число коллекционных образцов посадочного материала для сельхозтоваропроизводителей и ускорить создание новых сортов картофеля.
"Мини-клубни — это высококачественный семенной посадочный материал, который благодаря технологии in vitro (в пробирке) проходит определенный этап очищения от вирусов и бактерий. На выходе получаются безвирусные клубни размером приблизительно до трех сантиметров, далее мы их высаживаем в почву и получаем урожай оздоровленного семенного картофеля", — рассказала руководитель Сибирского научно-исследовательского института растениеводства и селекции (филиал ИЦиГ СО РАН) Светлана Капустянчик.
Говоря о селекционных работах по созданию новых сортов картофеля, она назвала перспективные гибриды, готовящиеся к передаче на государственное сортоиспытание: "Авангард" — столовый среднеранний, "Тайга" — раннеспелый (планируется к передаче в 2027 году) и "Атаман" — столовый, ранний (планируется к передаче в 2027–2030 годах).
Кроме того, глава института рассказала, что в Центре селекции и микроклонального размножения будет предусмотрена отдельная линейка для садоводов-любителей: ученые смогут в круглогодичном режиме в пробирках выращивать саженцы ежевики, смородины, земляники, цветочных культур и других востребованных садоводами-любителями растений.
Помимо овощных и зерновых культур, ученые центра будут работать с экзотической для России технической культурой — мискантусом. В частности, планируется отработать методику микроклонального размножения.
Мискантус — род многолетних (продолжительность жизни до 30 лет) травянистых растений, в дикой природе встречается в Австралии, Азии и Африке; на территории РФ распространен на Дальнем Востоке. В 2012 году в ИЦиГ СО РАН был создан сорт мискантуса сахароцветного "Сорановский".
По оценкам экспертов, на сегодняшний день эта многолетняя культура позволяет при однократном вложении на закладку плантации ежегодно с одного гектара поля получать от 10 до 12 тонн сухой биомассы с содержанием целлюлозы 40–50 процентов. У такой биомассы широкий спектр использования: бумага, упаковка, евродрова (топливные брикеты из прессованных древесных отходов), строительные блоки и пр.
Как пояснила Капустянчик, в сибирских климатических условиях культура размножается исключительно корневищами. Для этого разработана определенная агротехнология выращивания, при которой ручной труд частично заменен механизированным.
"Что касается подготовки посадочного материала (самих корневищ) — это весьма затратный процесс, поэтому в новом центре мы планируем получать посадочный материал в культуре in vitro. На выходе это даст нам большое количество микроклонов", — добавила селекционер.
Особое внимание сибирские ученые планируют уделить зерновым культурам, поскольку такие разработки направлены на обеспечение продовольственной безопасности страны.
Как пояснила руководитель отдела генетики и агробиотехнологии растений ИЦиГ СО РАН, профессор Елена Салина, в настоящее время для зерновых культур существуют три генетические технологии, позволяющие ускорить селекционный процесс и создать сорта растений с заданными свойствами: маркерная селекция (селекция с отбором по небольшим участкам ДНК), геномная селекция (скрининг по всему геному) и дигаплоидная технология (удвоение гаплоидного генома).
"Мы обладаем всеми этими возможностями благодаря поддержке этих работ в рамках Курчатовского геномного центра и проекта РНФ, но наибольшую популярность в последние годы завоевывают именно дигаплоиды — они реально ускоряют селекционный процесс в два раза. Мы уже работаем с этой технологией на пшенице, начинаем заниматься ячменем и наблюдаем большую потребность по рапсу — нужны новые отечественные сорта", — отметила она, добавив, что сейчас для этого генетикам не хватает площадей, мощностей и приборной базы. Новый центр, по ее мнению, решит эту проблему.
Профессор пояснила, что дигаплоидная технология базируется на том, что выращивание растений начинается с незрелой пыльцы, проходит все стадии микроканального размножения (в пробирках, на средах и пр.), а затем переходит в специальные камеры для выращивания. По словам генетика, технология позволяет в сжатые сроки достичь однородности всей линии — растения одинаково хорошо смотрятся на делянке.
"Если раньше в сельском хозяйстве предпочтение отдавалось среднерослой пшенице, то сейчас мы видим запрос сельского хозяйства на выведение короткостебельной пшеницы. Важно, чтобы сорта не полегали на поле при интенсивной технологии возделывания", — рассказала Елена Салина.
В традиционной селекции эта задача решается таким образом: скрещиваются короткостебельные сорта с длинностебельными, а затем семь-восемь лет ведется отбор для достижения нужных качеств злака и однородности всей линии.
"Сейчас уже никто не хочет ждать так долго… Генетические технологии позволяют ускорить этот процесс в два раза", — отметила генетик, добавив, что в настоящее время ученые ИЦиГ совместно с омскими коллегами передают новый низкорослый сорт пшеницы на испытания в Госсорткомиссию.
В трехэтажном здании (площадью более 4500 кв. м) на цокольном этаже будут организованы хранилища биоматериала и камеры для яровизации. На других этажах планируется разместить секции выращивания и размножения, биохимические лаборатории, отдельные участки для ДНК-анализа и ПЦР-диагностики. Центр должен быть введен в эксплуатацию к началу 2029 года.
Предполагается, что исследователи смогут заниматься здесь не только традиционными зерновыми сельскохозяйственными культурами, такими как пшеница, ячмень и овес, но и масличными (соя, рапс), а также техническим растением мискантусом, который является источником целлюлозы. Корреспондент РИА Новости выяснил, чем же собираются удивить сибирские селекционеры и генетики.
Благодаря технологиям микроклонального размножения ученые уже получают мини-клубни картофеля, освобожденные от вирусов и бактерий. По их мнению, мощности нового центра позволят масштабировать эту технологию, увеличить число коллекционных образцов посадочного материала для сельхозтоваропроизводителей и ускорить создание новых сортов картофеля.
"Мини-клубни — это высококачественный семенной посадочный материал, который благодаря технологии in vitro (в пробирке) проходит определенный этап очищения от вирусов и бактерий. На выходе получаются безвирусные клубни размером приблизительно до трех сантиметров, далее мы их высаживаем в почву и получаем урожай оздоровленного семенного картофеля", — рассказала руководитель Сибирского научно-исследовательского института растениеводства и селекции (филиал ИЦиГ СО РАН) Светлана Капустянчик.
Говоря о селекционных работах по созданию новых сортов картофеля, она назвала перспективные гибриды, готовящиеся к передаче на государственное сортоиспытание: "Авангард" — столовый среднеранний, "Тайга" — раннеспелый (планируется к передаче в 2027 году) и "Атаман" — столовый, ранний (планируется к передаче в 2027–2030 годах).
Кроме того, глава института рассказала, что в Центре селекции и микроклонального размножения будет предусмотрена отдельная линейка для садоводов-любителей: ученые смогут в круглогодичном режиме в пробирках выращивать саженцы ежевики, смородины, земляники, цветочных культур и других востребованных садоводами-любителями растений.
Помимо овощных и зерновых культур, ученые центра будут работать с экзотической для России технической культурой — мискантусом. В частности, планируется отработать методику микроклонального размножения.
Мискантус — род многолетних (продолжительность жизни до 30 лет) травянистых растений, в дикой природе встречается в Австралии, Азии и Африке; на территории РФ распространен на Дальнем Востоке. В 2012 году в ИЦиГ СО РАН был создан сорт мискантуса сахароцветного "Сорановский".
По оценкам экспертов, на сегодняшний день эта многолетняя культура позволяет при однократном вложении на закладку плантации ежегодно с одного гектара поля получать от 10 до 12 тонн сухой биомассы с содержанием целлюлозы 40–50 процентов. У такой биомассы широкий спектр использования: бумага, упаковка, евродрова (топливные брикеты из прессованных древесных отходов), строительные блоки и пр.
Как пояснила Капустянчик, в сибирских климатических условиях культура размножается исключительно корневищами. Для этого разработана определенная агротехнология выращивания, при которой ручной труд частично заменен механизированным.
"Что касается подготовки посадочного материала (самих корневищ) — это весьма затратный процесс, поэтому в новом центре мы планируем получать посадочный материал в культуре in vitro. На выходе это даст нам большое количество микроклонов", — добавила селекционер.
Особое внимание сибирские ученые планируют уделить зерновым культурам, поскольку такие разработки направлены на обеспечение продовольственной безопасности страны.
Как пояснила руководитель отдела генетики и агробиотехнологии растений ИЦиГ СО РАН, профессор Елена Салина, в настоящее время для зерновых культур существуют три генетические технологии, позволяющие ускорить селекционный процесс и создать сорта растений с заданными свойствами: маркерная селекция (селекция с отбором по небольшим участкам ДНК), геномная селекция (скрининг по всему геному) и дигаплоидная технология (удвоение гаплоидного генома).
"Мы обладаем всеми этими возможностями благодаря поддержке этих работ в рамках Курчатовского геномного центра и проекта РНФ, но наибольшую популярность в последние годы завоевывают именно дигаплоиды — они реально ускоряют селекционный процесс в два раза. Мы уже работаем с этой технологией на пшенице, начинаем заниматься ячменем и наблюдаем большую потребность по рапсу — нужны новые отечественные сорта", — отметила она, добавив, что сейчас для этого генетикам не хватает площадей, мощностей и приборной базы. Новый центр, по ее мнению, решит эту проблему.
Профессор пояснила, что дигаплоидная технология базируется на том, что выращивание растений начинается с незрелой пыльцы, проходит все стадии микроканального размножения (в пробирках, на средах и пр.), а затем переходит в специальные камеры для выращивания. По словам генетика, технология позволяет в сжатые сроки достичь однородности всей линии — растения одинаково хорошо смотрятся на делянке.
"Если раньше в сельском хозяйстве предпочтение отдавалось среднерослой пшенице, то сейчас мы видим запрос сельского хозяйства на выведение короткостебельной пшеницы. Важно, чтобы сорта не полегали на поле при интенсивной технологии возделывания", — рассказала Елена Салина.
В традиционной селекции эта задача решается таким образом: скрещиваются короткостебельные сорта с длинностебельными, а затем семь-восемь лет ведется отбор для достижения нужных качеств злака и однородности всей линии.
"Сейчас уже никто не хочет ждать так долго… Генетические технологии позволяют ускорить этот процесс в два раза", — отметила генетик, добавив, что в настоящее время ученые ИЦиГ совместно с омскими коллегами передают новый низкорослый сорт пшеницы на испытания в Госсорткомиссию.
ИсточникРИА Новости
