Генетики взломали код урожайности: на полях Сибири вырастет пшеница будущего

Ученые Института цитологии и генетики СО РАН совершили прорыв в агробиологии, обнаружив генетические маркеры, которые позволят вывести сорта пшеницы и сои, устойчивые к капризам погоды. Это открытие обещает революцию в селекции и может кардинально изменить подход к созданию новых сортов сельскохозяйственных культур.

Фото: freepik.com by montypeter, PDM

Несмотря на то, что Россия в 2023 году собрала внушительный урожай пшеницы (92,8 млн тонн) и сои (более 6,5 млн тонн), потребность в этих культурах с каждым годом только растет.

Команда новосибирских генетиков, биоинформатиков и селекционеров провела масштабное исследование генома 175 сортов сои и 133 сортов яровой пшеницы. В течение четырех лет, в рамках гранта Российского научного фонда, ученые анализировали более 20 000 участков ДНК, выявляя маркеры, отвечающие за ключевые характеристики растений: содержание белка, сроки цветения, налива зерна и созревания.

Руководитель отдела молекулярной генетики растений ИЦиГ СО РАН Елена Салина подчеркивает важность создания новых сортов, адаптированных к условиям Сибири. По ее словам, новые линии пшеницы и сои должны обладать повышенным содержанием белка, коротким сроком созревания, устойчивостью к неблагоприятным погодным условиям и быть пригодными для механизированной уборки. Она также отмечает необходимость разработки скороспелых сортов сои, учитывая короткий вегетационный период в сибирском регионе.

Описывая преимущество генетических технологий перед традиционной селекцией, профессор Салина пояснила, что классический подход основан на анализе внешних признаков растений. Генетические же инструменты позволяют заглянуть "внутрь" растения, идентифицируя маркеры, связанные с конкретными характеристиками. Это дает селекционерам мощный инструмент для ускоренной и более точной разработки новых сортов.

Наглядным примером важности таких исследований служит ситуация с урожаем пшеницы в Сибири в этом году. Из-за затяжных дождей пшеница массово полегла, что привело к значительным потерям урожая. Применение генетических маркеров позволит создать сорта, устойчивые к подобным капризам погоды. Так, ученые уже выявили шесть ключевых маркеров, отвечающих за устойчивость к прорастанию зерна на корню, и в настоящее время тестируют их эффективность на различных линиях пшеницы.

По мнению ученых, метод геномной селекции обладает высоким потенциалом и позволяет отбирать перспективные сорта на ранних этапах развития. В ближайшее время, с использованием компьютерного моделирования, планируется создать первую опытную партию пшеницы и сои с заданными свойствами.

Уточнения

Селекционер (оригинатор) — лицо, которое вывело, выявило и усовершенствовало сорт растения, породу животного или штамм микроорганизма.