Ученые нашли ценные гены в диких родичах кормовых культур

0
17

Ученые нашли ценные гены в диких родичах кормовых культур

Сотрудники Всероссийского института генетических ресурсов имени Вавилова (ВИР) впервые провели экспедиции в Кавказском биосферном заповеднике. Целью ученых стал поиск диких родичей культурных растений. В течение месяца они обследовали районы Фишт-Оштенского массива и горные склоны Красной Поляны. В итоге собран уникальный материал — семена и гербарий, которые в ближайшие годы будут изучены и использованы для адаптации современных культур к суровым условиям.

Ученые нашли ценные гены в диких родичах кормовых культур

Заповедник был выбран неслучайно. Во-первых, флора здесь разнообразна и на 20 процентов представлена эндемиками (обитателями ограниченного ареала) и реликтами. А во-вторых, на высоте от 1500 до 2000 метров над уровнем моря, где даже летом погода меняется несколько раз на дню, скачет температура и дуют ветра, растениям приходится выживать, укрепляя иммунитет в борьбе с неблагоприятными факторами. Эти свойства необходимы в селекции, потому что современные сорта довольно быстро теряют устойчивость к болезням и постоянно нуждаются в обновлении.

— Дикие родичи культурных растений являются носителями ценных генов — устойчивости к засухе, морозу, холоду и даже к болезням и вредителям, — рассказывает ученый секретарь ВИР Юлия Ухатова. — Сейчас мы столкнулись с ограниченностью агробиоразнообразия, а это приводит к тому, что при вспышке инфекции (эпифитотии) погибает урожай. Для выведения сортов нужны новые источники ценных генов. Тогда патогенным микроорганизмам сложно приспособиться, на это уходит время, а человек получает стабильный урожай.

На лугах у верхних границ лесов ученые встретили многочисленные виды диких родичей кормовых и плодовых культур: чернику кавказскую, рябину, калину гордовину, землянику, голубику, а кормовые удивили разнообразием клевера, чины, вики и козлятника. Пополнили мировую коллекцию института и образцы сортов, много лет возделываемых в высокогорных поселках местными жителями, в частности, фасоль, чеснок, лук. Всего в экспедиции собрано более 50 видов семян и части более 50 видов растений. А жемчужиной среди находок стала рожь Куприянова, редкий вид, занесенный в Красную книгу Кубани и Адыгеи. Этот злак является многолетним растением, произрастает в горной местности и без потерь переносит весенне-осенние заморозки, поэтому может оказать большое влияние на селекцию современной сельхозкультуры. Произрастание каждого дикого родича ученые фиксировали, записывая координаты.

— Все найденные растения будут анализироваться не менее трех лет. Нельзя сказать, что какой-то образец особо ценен по итогу одного года изучения, возможно, это условия года так повлияли. К примеру, ягоды накопили достаточное количество сахаров или аскорбиновой кислоты, — продолжает Юлия Ухатова. — Поскольку институт имеет сеть филиалов по всей стране и эти экспедиции проходили как раз совместно с сотрудниками Адлерской и Майкопской станций, то образцы быстро включат в процесс изучения. После получения статистических данных некоторые из них можно будет ввести в селекционную программу отраслевых институтов.

Стоит отметить, что в институте для дополнительной защиты коллекций используются система in vitro-хранения и биокриокомплекс, в котором побеги и почки растений держат в парах жидкого азота при температуре от минус 135 до 196 градусов.

По мнению генетиков, сегодня главная задача — удовлетворить потребность в питании растущего населения в условиях изменения климата, ограничения земель и водных ресурсов. Но если раньше ставку делали на урожайные сорта и крупные формы, то теперь в фокусе — вкусовые качества. Показатель весомый, ведь нагретая солнцем ягода куда слаще и ароматнее магазинной, с восковым глянцем. Современные методы селекции позволяют выключать ненужные гены, получая вкусные, урожайные и высокоадаптивные культуры.

Тем временем

В Мурманской области на Полярной станции вырастили бахчевые культуры, выведенные кубанскими селекционерами. Эксперимент проводили специалисты ВИР. Причем одинаковые сорта были посажены сразу в двух географических точках: на Крайнем Севере и краснодарских полях. Для холодных широт специально выбрали скороспелые, устойчивые к низкой температуре бахчевые культуры. Ставку сделали на долгий полярный день. В итоге за 3,5 месяца удалось собрать урожай арбуза сорта "сюрприз" с ярко-медовой мякотью, а также дыню "южанка", которые по весу, вкусовым качествам и биохимическому составу не уступали или уступали незначительно плодам, выращенным на Кубани. Аналогичные эксперименты с другими культурами проводятся на базе филиала ВИР имени Вавилова в Дагестане.