Российские ученые нашли гены живучести пшеницы и сои

Ученые Института цитологии и генетики СО РАН обнаружили генетические маркеры, способные придать пшенице и сое устойчивость к погодным изменениям.

Это открытие открывает новые перспективы для селекции сельскохозяйственных культур и может привести к созданию более устойчивых сортов. Результаты исследования были опубликованы в журнале Frontiers in Plant Science.

Согласно данным Росстата, в 2023 году Россия урожай собрала 92,8 млн тонн пшеницы и более 6,5 млн тонн сои. Несмотря на внушительные цифры, сельское хозяйство нуждается в развитии сортов с более высокой урожайностью, чтобы обеспечить продовольственную безопасность страны. Особый интерес ученых и селекционеров вызывает соя, которая находит применение не только в кормлении животных, но и в пищевой промышленности, включая производство кондитерских изделий и пищевых добавок.

Это открытие в области генетики сельскохозяйственных культур может стать ключевым шагом к повышению устойчивости сельскохозяйственного производства к изменяющимся климатическим условиям. Новые сорта пшеницы и сои, способные выдерживать экстремальные погодные явления, могут значительно увеличить урожайность и качество урожаев, что в свою очередь положительно скажется на продовольственной безопасности и экономике страны.

Генетики, биоинформатики и селекционеры из Новосибирска совместно провели обширный генетический анализ различных сортов сои и яровой мягкой пшеницы. Исследование, продолжавшееся четыре года, было осуществлено в рамках гранта РНФ.

В ходе исследования было обнаружено более 20000 участков генома, на которых выявлены ДНК-маркеры, влияющие на содержание белка, время цветения, налив зерна и созревание у растений. Эти результаты открывают новые перспективы для селекции и улучшения сельскохозяйственных культур.

Как отмечает главный исследователь, важность сроков созревания для российских регионов заключается в адаптации к различным вегетационным периодам. Новые генетические данные позволят более точно подбирать сорта для конкретных климатических условий и повышать урожайность сельскохозяйственных культур.

В современных условиях сибирского региона возникает необходимость в создании скороспелых линий сои, так как эта культура активно развивается и выращивается здесь. Ученая подчеркивает важность умения управлять адаптивностью растения к холодам и более коротким летним периодам. Это требует использования генетических технологий для выделения и использования генов, ответственных за этот процесс, в селекционных целях.

Селекция в сельском хозяйстве и генетические технологии имеют свои особенности. Селекция основана на фиксации генов по внешним признакам, например, наличию устойчивости к болезням, в то время как генетические инструменты позволяют анализировать растение внутри, оценивая его генетический состав.

Генетические технологии открывают новые возможности для улучшения сельскохозяйственных культур, позволяя точнее и эффективнее вмешиваться в генетический код растений. Это дает возможность создавать более адаптивные и продуктивные сорта, способные успешно справляться с экстремальными условиями выращивания.

Генетик подчеркнула, что использование молекулярных маркеров в селекции растений является ключевым инструментом для повышения эффективности отбора. Это позволяет не только ускорить процесс селекции, но и более точно выбирать нужные генетические характеристики.

Имея в руках генетические инструменты, селекционеры могут предсказывать и адаптироваться к различным факторам, таким как климатические изменения и новые заболевания растений. Это открывает новые возможности для улучшения урожайности и устойчивости к неблагоприятным условиям.

Профессор привела пример существенных потерь урожая пшеницы в Западной Сибири в этом году, подчеркнув необходимость более точного и быстрого реагирования на такие вызовы. Внедрение молекулярных маркеров в селекцию растений становится важным шагом в обеспечении продовольственной безопасности и устойчивого сельского хозяйства.

В начале сентября в Новосибирской области был введен режим ЧС из-за продолжающихся дождей, что привело к затруднениям с уборкой урожая. Зампредседателя правительства области, министр сельского хозяйства Андрей Шинделов выразил озабоченность низкими темпами уборки и проблемами, с которыми сталкиваются сельхозпроизводители.

По словам Шинделова, влажная погода в Сибири привела к прорастанию зерна на корню, особенно затронув мягкую пшеницу. В этой ситуации важно развивать селекцию и использовать генетические маркеры для создания сортов, способных выдерживать сложные погодные условия и обеспечивать стабильный урожай.

"Сибирь буквально заливало дождями, и из-за влажной погоды мягкая пшеница полегла", - подчеркнул Шинделов. Он также отметил, что с помощью новых технологий и научных разработок можно создать сорта с определенным комплексом генов, способных эффективно расти и развиваться при различных климатических условиях.

Новые исследования в области селекции растений показывают, что для выявления предуборочного прорастания зерна на корню были обнаружены шесть высоко значимых маркеров в хромосомах 1B, 1D, 4A, 6B, 7B и 7D. Эффективность этих маркеров в настоящее время проверяется на различных линиях и сортах пшеницы. По мнению специалистов, это открывает новые перспективы для селекции устойчивых сортов сельскохозяйственных культур.

Метод геномной селекции, согласно ученым, обладает высокой предсказательной способностью и позволяет отбирать перспективные сорта на ранних стадиях развития. Дальнейшие исследования в этой области могут значительно ускорить процесс создания новых сортов, обладающих желаемыми характеристиками. В ближайшем будущем научная группа планирует применить компьютерное моделирование для создания первой опытной партии пшеницы и сои с заданными свойствами.

Интеграция современных технологий и генетических методов в селекции растений открывает новые возможности для улучшения сельскохозяйственного производства и повышения урожайности. Комбинация геномной селекции с традиционными методами позволяет создавать новые сорта, способные эффективно справляться с изменяющимися климатическими условиями и болезнями.

Источник и фото - ria.ru