Российские ученые нашли гены живучести пшеницы и сои

В 2023 году Россия собрала 92,8 млн тонн пшеницы и более 6,5 млн тонн сои, согласно данным Росстата.

Несмотря на впечатляющие объемы урожая, сельское хозяйство нуждается в сортах зерновых и зернобобовых культур с повышенной устойчивостью к погодным изменениям.

Ученые Института цитологии и генетики СО РАН обнаружили генетические маркеры в пшенице и сои, способные помочь вырастить более устойчивые сорта. Это открытие может кардинально изменить подход к селекции новых сортов и повысить производительность сельского хозяйства.

Особый интерес в последние годы вызывает соя, которая находит применение не только в кормах, но и в пищевой промышленности — от конфет до пищевых добавок. С учетом растущего спроса на сою, разработка устойчивых сортов этой культуры становится все более актуальной задачей для селекционеров.

Исследование, проведенное новосибирской командой генетиков, биоинформатиков и селекционеров, представляет собой значимый шаг в понимании генетических особенностей сортов сои и яровой мягкой пшеницы. В рамках четырехлетнего исследования, поддерживаемого грантом РНФ, был проведен обширный генетический анализ 175 сортов сои и 133 сортов пшеницы.

Обнаруженные ДНК-маркеры, связанные с содержанием белка, временем цветения, наливом зерна и созреванием, открывают новые перспективы для селекции и улучшения сельскохозяйственных культур.

Особое внимание уделено значению сроков созревания для России, учитывая разнообразие климатических условий в различных регионах страны. Результаты исследования могут помочь адаптировать сорта к различным вегетационным периодам и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.

Исследование дает новый взгляд на возможности генетической модификации сельскохозяйственных растений и позволяет более точно подбирать сорта для конкретных регионов, что способствует повышению эффективности сельского хозяйства и обеспечению продовольственной безопасности.

В современном мире сельское хозяйство стало сталкиваться с запросом на разработку скороспелых линий сои в условиях сибирского региона. Ученая отметила, что важно уметь управлять адаптивностью растений к холодам и коротким летним периодам. Это требует использования генетических технологий для выделения нужных генов и разработки маркеров для селекции.

Генетические технологии отличаются от классической селекции тем, что позволяют анализировать поведение генов внутри растения, а не только по внешним признакам. Селекция основана на фиксации внешних признаков, таких как устойчивость к болезням, в то время как генетические инструменты позволяют более глубоко изучать внутренние процессы.

Это открывает новые возможности для создания высокоадаптивных и продуктивных сортов растений, способных успешно произрастать в экстремальных климатических условиях. Комбинирование генетических технологий с традиционными методами селекции может привести к революционным изменениям в сельском хозяйстве и повышению урожайности.

Профессор привела важный пример о существенных потерях урожая пшеницы в Западной Сибири в текущем году. Это подчеркивает необходимость использования генетических инструментов для улучшения селекции растений. Если установлено, что конкретный молекулярный маркер связан с определенным признаком, это может быть ценным инструментом для селекционера при выборе нужной линии. Генетик отметила, что наличие таких инструментов делает исследователей более гибкими и позволяет адаптироваться к изменяющимся условиям, таким как климатические изменения и новые заболевания растений.

В начале сентября в Новосибирской области был введен режим ЧС из-за продолжающихся дождей, что серьезно затруднило уборку урожая. Зампредседателя правительства области, министр сельского хозяйства Андрей Шинделов выразил обеспокоенность, отметив, что комбайны буквально вязнут в грязи.

Сибирь была залита дождями, и влажная погода привела к полеганию мягкой пшеницы и прорастанию зерна на корню. Это создало серьезные трудности для сельхозпроизводителей, но есть надежда на разработку новых сортов с помощью генетических маркеров. Эти сорта с определенным комплексом генов смогут обеспечить стабильно высокий урожай даже при неблагоприятных погодных условиях.

"Необходимо активно работать над селекцией растений, учитывая изменяющийся климат", подчеркнула она. Важно также проводить обучающие программы для сельхозпроизводителей о методах адаптации к экстремальным погодным условиям, чтобы обеспечить продовольственную безопасность региона.

Эксперты сообщили, что для выявления признака предуборочного прорастания зерна на корню были обнаружены шесть высоко значимых маркеров в хромосомах 1B, 1D, 4A, 6B, 7B и 7D. В настоящее время проводится проверка эффективности этих маркеров на различных линиях и сортах пшеницы. Однако, несмотря на перспективность данного метода, ученые также отмечают необходимость дальнейших исследований в этой области.

Согласно оценкам ученых, метод геномной селекции обладает высокой предсказательной способностью и позволяет проводить отбор сортов на ранних стадиях развития. Важно отметить, что использование компьютерного моделирования в этом процессе может значительно ускорить и улучшить результаты селекции. Планы научной группы включают создание первой опытной партии пшеницы и сои с заданными свойствами при помощи современных технологий.

Благодаря современным методам исследований, ученые надеются на то, что разработанные маркеры и подходы к геномной селекции помогут улучшить урожайность и качество сельскохозяйственных культур в будущем. Важно продолжать работу в этом направлении, чтобы обеспечить устойчивое сельское хозяйство и продовольственную безопасность.

Источник и фото - ria.ru