Гены живучести пшеницы и сои нашли российские ученые

Пшеница в цифрах

По данным Росстата, в 2023 году Россия собрала 92,8 млн тонн пшеницы и более 6,5 млн тонн сои. Несмотря на большие объемы, агропром нуждается в зерновых и зернобобовых культурах с более высокой урожайностью. Особый интерес в последние годы вызывает соя, которую используют не только для кормов, но и в продуктах питания — от конфет до пищевых добавок.

Новосибирская команда генетиков, биоинформатиков и селекционеров провела обширный генетический анализ 175 сортов сои и 133 сортов яровой мягкой (хлебной) пшеницы, которую исследовали на протяжении четырех лет в рамках гранта РНФ. В результате поиска по более чем 20000 участкам генома были обнаружены ДНК-маркеры, отвечающие за содержание белка, время цветения, налива зерна и созревания.

«Новые линии сои и пшеницы должны обладать повышенным содержанием белка и коротким сроком созревания в Западной Сибири, расти независимо от погоды и быть удобными для машинной уборки»

— отметила руководитель отдела молекулярной генетики растений Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (ИЦиГ СО РАН) Елена Салина.

По ее словам, сроки созревания имеют для России особое значение, так как для разных регионов характерны разные вегетационные периоды.

«В настоящее время есть запрос на создание скороспелых линий сои, поскольку культура активно продвигается и выращивается в сибирском регионе. В этих условиях нужно уметь манипулировать адаптивностью растения к холодам и более коротким летним периодам»

— добавила ученая.

При этом она подчеркнула, что генетические технологии позволяют выделить гены, участвующие в данном процессе, разработать маркеры и использовать их в конкретных селекционных целях.

Чем же отличается классическая селекция от генетических технологий в сельском хозяйстве, профессор пояснила, что «селекция – это тоже определенная манипуляция генами, но поведение этих генов селекционер фиксирует лишь по внешним признакам (например, по наличию устойчивости к различным заболеваниям), а генетические инструменты позволяют оценить растение изнутри». «Если доказано, что определенный молекулярный маркер связан с проявлением того или иного признака, это может служить дополнительным инструментом для селекционера при отборе нужной линии», — добавила она.

Генетик подчеркнула, что «имея в руках генетические инструменты, мы становимся более мобильными и маневренными: можем работать на опережение, подстраиваться под климатические изменения и новые заболевания растений«.

В качестве показательного примера профессор рассказала о существенных потерях урожая пшеницы в Западной Сибири в этом году. Напомним, что в начале сентября в связи с продолжающими дождями в Новосибирской области был введен режим ЧС. Зампредседателя правительства области, министр сельского хозяйства Андрей Шинделов подчеркнул, что «темпы уборки урожая очень низкие, комбайны вязнут в грязи».

«Сибирь буквально заливало дождями, и из-за влажной погоды мягкая пшеница полегла — произошло прорастание зерна на корню», — отметила она, добавив, что с помощью генетических маркеров можно будет вывести сорт с определенным комплексом генов, которые позволят при таких погодных условиях давать стабильно высокий урожай.

Так, по словам специалистов, для признака предуборочного прорастания зерна на корню они выявили шесть высоко значимых маркеров в хромосомах 1B, 1D, 4A, 6B, 7B и 7D, эффективность которых в настоящее время проверяется на различных линиях и сортах пшеницы.

Перспективы исследований

По оценкам ученых, метод геномной селекции обладает высокой предсказательной способностью и позволяет отбирать сорта на самом раннем этапе. В ближайшее время научная группа планирует с привлечением компьютерного моделирования создать первую опытную партию пшеницы и сои с заданными свойствами. Гены живучести пшеницы и сои будут смоделированы в самое ближайщее время.

Лабораторное оборудование для пшеницы

Для качественной оценки зерна компания ERKAYA поставляет все необходимое оборудование: