Российские ученые нашли гены живучести пшеницы и сои

Ученые Института цитологии и генетики СО РАН обнаружили генетические маркеры пшеницы и сои, способные придать сортам устойчивость к погодным изменениям.

Эти открытия открывают новые перспективы для селекции растений и создания более продуктивных сортов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Frontiers in Plant Science.

Согласно данным Росстата, в 2023 году в России было собрано 92,8 млн тонн пшеницы и более 6,5 млн тонн сои. Несмотря на внушительные объемы урожая, сельское хозяйство нуждается в новых сортах зерновых и зернобобовых культур с более высокой урожайностью. Особый интерес ученых и аграриев вызывает соя, которая находит применение не только в кормлении животных, но и в производстве пищевых продуктов — от конфет до пищевых добавок.

Исследование генетических маркеров в пшенице и сои представляет собой значимый шаг в развитии сельского хозяйства и селекции растений. Новые сорта, выведенные на основе этих данных, могут стать ключевым фактором в повышении урожайности и устойчивости культур к неблагоприятным условиям.

Важность генетического анализа сельскохозяйственных культур нельзя недооценивать. Новосибирская команда специалистов в области генетики, биоинформатики и селекции провела глубокое исследование 175 сортов сои и 133 сортов яровой мягкой пшеницы. Этот анализ, продолжавшийся четыре года, был осуществлен в рамках гранта РНФ.

Обнаруженные ДНК-маркеры, ответственные за различные характеристики растений, открывают новые перспективы для селекции и улучшения сельскохозяйственных культур. Среди ключевых параметров, на которые влияют эти маркеры, выделяются содержание белка, время цветения, налив зерна и, особенно важно для России, сроки созревания.

Как отмечает главный исследователь, вариативность сроков созревания имеет особое значение для адаптации культур к различным климатическим условиям. Это позволяет учитывать специфику вегетационных периодов в разных регионах страны и эффективно адаптировать сельскохозяйственные культуры к местным условиям.

В современном мире все больше возрастает потребность в создании раннеспелых сортов сои, особенно в условиях сибирского региона, где эта культура активно развивается. Ученые обращают внимание на необходимость управлять адаптивностью растений к холодам и коротким летним периодам.

Следует отметить, что генетические технологии играют ключевую роль в выделении генов, ответственных за адаптацию растений, и разработке маркеров для их использования в селекции.

Однако, несмотря на преимущества генетических технологий, профессор подчеркнула, что классическая селекция также имеет свои преимущества. Важно понимать, что селекция основана на наблюдении за внешними признаками растений, в то время как генетические инструменты позволяют более глубоко изучать внутреннюю структуру растений и их генетическое наследие.

Генетик подчеркнула важность использования молекулярных маркеров в селекции растений. "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. Такой подход позволяет ускорить процесс селекции и повысить эффективность работы с растениями.

Имея в руках генетические инструменты, специалисты становятся более мобильными и маневренными. Можно работать на опережение, подстраиваться под климатические изменения и новые заболевания растений. Это открывает новые перспективы для сельского хозяйства и позволяет более эффективно бороться с вызовами, стоящими перед современным сельским хозяйством.

Профессор привела показательный пример существенных потерь урожая пшеницы в Западной Сибири в этом году. Это наглядно демонстрирует необходимость использования современных генетических методов для повышения устойчивости растений к неблагоприятным условиям и болезням. Развитие генетики растений играет ключевую роль в обеспечении продовольственной безопасности и устойчивого развития сельского хозяйства.

В начале сентября в Новосибирской области был введен режим ЧС из-за продолжающихся дождей, что привело к серьезным проблемам с уборкой урожая. Зампредседателя правительства области, министр сельского хозяйства Андрей Шинделов отметил, что комбайны испытывают трудности из-за высокой влажности почвы.

Сибирь была буквально затоплена дождями, что привело к полеганию мягкой пшеницы из-за прорастания зерна на корню. Однако, по словам экспертов, с использованием генетических маркеров можно будет создать сорт пшеницы с определенным комплексом генов, способных обеспечить стабильно высокий урожай даже при таких погодных условиях.

"Необходимо активно искать решения, чтобы сельское хозяйство региона не страдало из-за неблагоприятных погодных условий", подчеркнула она. Важно развивать и внедрять новые технологии, которые помогут сельхозпроизводителям справиться с вызовами природы и обеспечить стабильный урожай в любых условиях.

Специалисты сообщили, что для выявления признака предуборочного прорастания зерна на корню они обнаружили 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. Этот метод геномной селекции, по мнению ученых, обладает высокой предсказательной способностью, что позволяет отбирать перспективные сорта на ранних стадиях развития.

По оценкам специалистов, использование компьютерного моделирования в селекции растений является важным шагом к улучшению сельскохозяйственного производства. В ближайшем будущем научная группа планирует создать первую опытную партию пшеницы и сои с заданными свойствами с использованием новых методов и технологий.

Этот подход позволит не только ускорить процесс селекции, но и повысить урожайность и устойчивость культур к неблагоприятным условиям. В долгосрочной перспективе это может значительно улучшить качество и количество продукции, обеспечивая продовольственную безопасность и устойчивое развитие сельского хозяйства.

Источник и фото - ria.ru