Как повысить качество зерна пшеницы с помощью «пирамиды генов»? Поиск ответа на этот вопрос стал целью исследования, поддержанного грантом РНФ и правительства Новосибирской области.
Качество собранного зерна пшеницы, а также его дальнейшее использование определяется несколькими показателями. Один из них, тот, который позволяет относить зерно к высшим классам качества, – содержание белка и клейковины в зерне. Поиском генов, которые отвечают за этот важный хозяйственный признак не первый год занимаются ученые Института цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН. Ранее им удалось выделить из видов-сородичей пшеницы около десяти генов, так или иначе связанных с содержанием белка и клейковины в зерне. И это стало базой для нового исследовательского проекта.
«Термин „пирамида генов” означает объединение в одном генотипе нескольких генов, связанных с определенным признаком. Этот метод возник более десяти лет назад и применяется для повышения устойчивости растений к тем или иным заболеваниям. В ходе селекционного процесса в растение одновременно вводили гены устойчивости от разных заболеваний. В своей работе мы первыми попытаемся применить этот подход к решению другой задачи – повышения уровня клейковины и белка в зерне», – рассказала заведующая сектором генетики качества зерна ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Татьяна Пшеничникова.
По ее словам, ранее никто в нашей стране не пытался провести подобную работу, да и про подобные исследования за рубежом в открытых источниках не сообщалось. Предыдущая работа селекционеров в данном направлении сводилась к вводу в сорт отдельного гена, однако это не гарантировало стабильного поддержания уровня белка и клейковины в пшенице в разных климатических условиях, что необходимо сельхозпроизводителям. Как полагают ученые, «пирамида генов» даст более устойчивый результат. Одновременно они буду решать еще одну задачу – изучать как сказывается комбинирование различных генов, повышающих уровень клейковины в зерне на урожайности растения пшеницы. И здесь сотрудникам ИЦиГ СО РАН помогают результаты, полученные в ходе предыдущей работы, когда отдельные выявленные гены оценивались и с этой точки зрения.
Выполнение проекта способствует внедрению в селекционную отрасль новых эффективных биотехнологий отбора, называемого «маркер-ориентированной селекцией», отмечают его авторы. Проводимые исследования ускоряют создание нового исходного материала с устойчивым уровнем качества зерна, охарактеризованного с помощью молекулярных ДНК-маркеров.
А главное – работа генетиков ИЦиГ СО РАН создает возможность создания новых сортов мягкой пшеницы, обладающих большим потенциалом на внутреннем и экспортном рынке. Такие сорта вызывают интерес и у новосибирских аграриев: по данным Россельхознадзора, в 2022 году хозяйства области поставили более 300 тысяч тонн зерна в страны ближнего и дальнего зарубежья. Однако производство зерна сильных и ценных сортов пшеницы с высоким содержанием клейковины, пользующихся большим спросом на рынках,) в регионе сейчас составляет доли процента. Мука именно такого зерна является органическим (естественным) улучшителем муки при изготовлении высококачественных хлебобулочных изделий. Поэтому эта работа была поддержана совместным грантом Российского научного фонда и правительства Новосибирской области.
Проект рассчитан на два года работы: в этом году ученые создают несколько гибридных генетических вариантов, каждый с комбинациями из двух разных генов, связанных с этим признаком. А в следующем планируют превратить наиболее удачные из них – в линии для использования в дальнейшей селекции новых сортов. По условиям гранта на эту работу будет выделено полтора миллиона рублей ежегодно.
Источник: https://poisknews.ru/…
