Версия для печати
Вернуться к списку

КЛЮЧИ К РАЗВИТИЮ АГРАРНОГО СЕКТОРА — В РУКАХ СЕЛЕКЦИОНЕРОВ

Успешное развитие сельского хозяйства страны, в частности зернового и зернофуражного направления, невозможно представить без активного использования достижений отечественной науки. Ученых-селекционеров, годами увлеченно работающих над созданием новых сортов или гибридов растений, можно назвать главными действующими лицами в этом важном процессе

Ячмень — любимчик аграриев

Одним из самых востребованных у аграриев страны видов зерновых культур является ячмень. Этот злак широко используют для продовольственных, технических и кормовых целей, в том числе в пивоваренной промышленности, при производстве перловой и ячневой круп. Ячмень относится также к ценнейшим концентрированным кормам для животных, так как содержит полноценный белок, богат крахмалом.

По посевным площадям в стране ячмень идет на втором месте после пшеницы и занимает четвертое в мире, уступая лишь той же пшенице, а также рису и кукурузе.

Селекционеры СибНИИРСа с ячменем работают уже почти полвека. За прошедшие годы ими было создано и передано аграриям страны десять высокоурожайных сортов этой культуры. Сегодня два из них — «Ача» и «Биом» — входят в топ-10 самых высеваемых сортов ячменя в стране.

«В отличие от большинства высеваемых в стране сортов ячменя, наши имеют короткий период вегетации, что значительно расширяет список регионов, пригодных для их выращивания, а переданные аграриям в последние годы «Танай» и «Талан», к тому же, устойчивы к поражению пыльной головней», — рассказала кандидат биологических наук, заместитель руководителя Сибирского научно-исследовательского института растениеводства и селекции (СибНИИРС) СО РАН Галина Артёмова.

Кандидат биологических наук, заместитель руководителя СибНИИРС СО РАН Галина Артёмова

Этим летом список сортов, созданных селекционерами СибНИИРС, пополнился еще одним — на сортоиспытания был передан новый сорт ячменя «Дар». Работа по его созданию велась около 20 лет.

Они пояснили, что более ранние сорта обычно имели ярко выраженную сильную сторону. Например, «Биом» имеет массу в 1000 зерен, «Талан» отличается хорошим кущением, а «Танай» — высокой озернённостью колоса. А вот «Дар» получился сбалансированным. По мнению ученых, у него нет «чемпионских» показателей по какому-то отдельному критерию, зато по всем из них он показывает значения выше среднего.

Именно эта сбалансированность, считают селекционеры, станет в перспективе весомым аргументом в пользу выбора сорта для многих хозяйств. Но, чтобы быть уверенными в этом на 100 процентов, «новорожденному» ячменю «Дар» предстоит подтвердить заявленные качества в ходе сортоиспытаний в нынешнем и следующем году.

Пока «Танай», «Талан», а теперь и «Дар» только завоевывают свое место на рынке, новосибирские генетики и селекционеры продолжают работу над новыми сортами этой важной зерновой культуры, в настоящее время в нее вовлечено более 1000 селекционных образцов.

Хороший селекционер — это штучный товар

«Селекционеру очень важна точность в работе, концентрированность, — утверждает Галина Васильевна. — У нас были товарищи, которые буквально фонтанировали идеями развития селекционной науки, но, к сожалению, не всегда могли собрать воедино эти идеи и выделить главную. Наш ветеран, заслуженный работник сельского хозяйства Арнольд Валерьевич Бахарев — полная им противоположность: аккуратный, увлеченный своим делом, глубоко мыслящий, почти полвека своей жизни отдал селекционному делу. Проводя из года в год исследования, по крупицам собирая информацию о сорте, получал хороший результат. У него завидная работоспособность, ведь, чтобы создать сорт, нужно скрупулезно и точно проводить гибридизацию и из тысяч линий первого поколения оставлять для дальнейших опытов не больше 10—15 процентов. Такой жесткий подход к отбору на первых этапах селекции, как правило, дает свои результаты. Это именно он в соавторстве с молодым селекционером Юрием Григорьевым создал широко известные сегодня сорта ячменя «Танай» и «Талан», которые имеют высокий потенциал урожайности, устойчивые к твердой и пыльной головне, с высоким содержанием белка в зерне. «Семейным делом» Бахаревых можно назвать и сорт ячменя «Ача», выведенный Арнольдом Валерьевичем и его женой, специалистом по защите растений СибНИИРС СО РАН Жанной Ивановной».

Галина Васильевна говорит, что институту с ячменем просто повезло. Потому что изначально он попал в руки замечательных, профессионально-творческих селекционеров, которые постоянно работали над ним раньше и сегодня продолжают кудесничать над ним, давая этому злаку новые характеристики. Поэтому и значительные успехи. Сегодня в 23 регионах страны сор-товые посевы сибирских ячменей занимают огромные массивы, приближаясь к 1000 гектаров. Вот тот же сорт «Ача», о котором говорила Галина Васильевна, «хоть и не обладает сверхъестественными свойствами, по своим характеристикам является середнячком, но зато очень постоянный, стабильный, за что его любят аграрии. Свой объем урожая он выдаст всегда».

«Сорта ячменя нашего института очень технологичны: они отличаются ранней спелостью, благодаря короткому стеблю устойчивы к полеганию, их легко убирать комбайнами, а для хозяйственников это очень важный момент», — резюмирует Галина Васильевна.

Заслуженный работник сельского хозяйства Арнольд Валерьевич Бахарев:

Работа, у которой много нюансов

«В селекционной работе очень много нюансов: не всегда все, что выходит за грань допустимого, потом будет держаться, — поясняет Галина Васильевна. — Как говорится, выскочит, а потом быстро-быстро при определенных агроклиматических условиях гасит свою урожайность».

Селекционеры утверждают: все, что создано в СибНИИРСе, в частности по сортам ячменя и другим культурам, было сделано по технологии классической селекции. «Это, во-первых, гибридизация, когда подбираются исходные родительские формы и проводится их скрещивание, — раскрывает тонкости селекционной работы Галина Васильевна. — Затем из полученного результата выбираются наиболее интересные сочетания, самые удачные генотипы, над которыми проводится дальнейшая работа. Это довольно-таки длительный процесс».

Но и это еще не все. При выделении родительских форм с заранее известными свойствами, к примеру, устойчивостью к определенным болезням, не всегда можно быть уверенным, что это качество у потомства останется неизменным. Не каждый генотип передает эту устойчивость новому гибриду. Поэтому все зависит от донора, имеющего необходимые качества. Найти его очень сложно, этот поиск очень длительный. Ускорить его помогает особое чутье, интуиция, а также глубокие знания селекционера.

На пороге геномного редактирования

Методы маркёр-ориентированной селекции, то есть когда по ДНК-маркёрам определяется наличие того или иного участка генома, несущего в себе признак, значительно ускоряют процесс создания нового сорта растений, новосибирские селекционеры освоили довольно глубоко и добиваются хороших результатов.

Старший научный сотрудник лаборатории селекции, семеноводства и технологии возделывания полевых культур СибНИИРС СО РАН Юрий Григорьев

Новые горизонты перед учеными открывает другое направление генетики — геномное редактирование. Уникальные результаты в этом направлении уже продемонстрировали в Институте цитологии и генетики СО РАН: новосибирские ученые добились первого в стране успешного результата по редактированию генома ячменя. На опытных площадках института успешно растут потомки первых отредактированных растений этой культуры с измененной морфологией колоса для более легкого его обмолота и отделения несъедобных жестких пленок от зерна. Как заявляют в ИЦиГ, на сегодняшний день пройдены все этапы работы — от внесения в геном необходимых мутаций до получения линий нетрансгенных растений, которые унаследовали необходимые признаки естественным путем. Ученые не намерены ограничиваться только работой с ячменем. Геномному редактированию в ближайшее время будут подвергнуты другие хлебные злаки, а также растения семейства пасленовых, прежде всего картофель, томаты, баклажаны и другие. Планируется расширение инструментария по редактированию генома, а также получение растений не со случайными мутациями, а с точными модификациями генов. Часть работ ученые ИЦиГ проводят самостоятельно, часть вместе с партнерами — российским ФИЦ «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова» из Санкт-Петербурга и с зарубежными коллегами из Института генетики сельскохозяйственных растений германского города Гатерслебен. Как отмечают исследователи, на получение второго поколения растения с необходимой модификацией уйдет около года. Еще какое-то время потребуется для получения стабильной линии, которую можно преобразовать в новый сорт. Но даже учитывая, что технология редактирования генома до конца не освоена и ее методы еще только отрабатываются, уже понятно, что временные затраты на создание нового сорта в разы меньше, чем при классической селекции. К тому же в перспективе есть еще одно важное преимущество: большая точность вносимых модификаций, позволяющая создавать «сорт под заказ», в соответствии с актуальными запросами сельхозпроизводителей. Поэтому в ИЦиГ СО РАН намерены расширять спектр исследовательских проектов в этом направлении.

Как приблизить будущее?

И все-таки, всестороннее освоение методов геномного редактирования для сибирских генетиков является вопросом будущего. Мало понимать, как его проводить, важно иметь для этого современное инновационное оборудование. За рубежом оно есть. Но очень дорогостоящее, а необходимых финансовых ресурсов на его приобретение у новосибирских ученых пока недостаточно. Поэтому сколько-нибудь скорого эффективного прорыва ждать не приходится.

«В этом направлении мы уже пятый год выстраиваем свою работу совместно со специалистами Института цитологии и генетики, но сегодня еще рано говорить о том, что мы создали новый сорт с помощью геномного редактирования. Идет процесс наработки методики. Активно подключился к этой работе старший научный сотрудник лаборатории селекции, семеноводства и технологии возделывания полевых культур нашего института Юрий Григорьев. Освоение методов редактирования генома может стать настоящим прорывом в науке по ускорению создания необходимых для человека сортов как зерновых, так и овощных культур, что должно стать реальным локомотивом развития села», — добавила Галина Васильевна.