Новые сорта яровой пшеницы выдержат экстремальные условия
Современное сельское хозяйство требует новейших решений для развития у растений устойчивости к климату, болезням и насекомым-вредителям. В научном центре мирового уровня «Агротехнологии будущего» ученые выводят сорта яровой пшеницы, которые смогут расти в экстремальных условиях, и при этом будут отвечать всем требованиям к качеству.
Яровая пшеница давно стала лидером среди сельскохозяйственных растений. Она одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. По посевным площадям и валовому сбору зерна яровая пшеница занимает первое место среди других зерновых культур. Возделывают ее во всех частях света — от полярного круга до крайнего юга Америки и Африки, но наибольшие площади ее посева находятся все же в России (основные площади сосредоточены в Нечерноземной зоне, Западной и Восточной Сибири, Поволжье, на Урале). И все потому что зерно яровой пшеницы обладает высокими хлебопекарными, а также вкусовыми качествами. Оно используется как для выпечки различных сортов хлеба и кондитерских изделий, так и для производства макарон, круп и т. д.
Младший научный сотрудник НЦМУ «Агротехнологии будущего», аспирант кафедры генетики, селекции и семеноводства РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева Бобурджон Наджодов, в своей научной деятельности сфокусировался на селекционно-генетической оценке яровой пшеницы в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России. По его мнению, использование новых генетических образцов позволит противостоять изменениям климата и стабилизировать урожайность пшеницы.
— Одной из ключевых актуальных тем в моем исследовании является анализ синтетических гексаплоидных линий пшеницы, происходящих из межвидовых гибридов. Созданная с помощью селекции такая пшеница представляет собой более широкую генетическую основу за счет введения дополнительных генетических ресурсов от тетраплоидных и диплоидных родственников пшеницы. Все это поможет разработать новые сорта яровой пшеницы, которые будут способны выдерживать экстремальные условия, такие как засухи и болезни, — рассказал он.
Первая попытка создания синтетической пшеницы была предпринята в середине прошлого века с «синтетической спельтой» в рамках исследования по определению прародителей T. aestivum subsp. spelta L. Thell. Эти самые ранние аллополиплоидные гибридные формы обыкновенной пшеницы получили название «синтетическая гексаплоидная пшеница» (Synthetic Hexaploid Wheat). С конца 1980-х годов Международный центр по улучшению кукурузы и пшеницы (CIMMYT) создал более 1000 линий SHW.
В последующих исследованиях было признано и подтверждено, что SHW является ценным генетическим источником с лучшими характеристиками при биотических и абиотических стрессах, а также с лучшим потенциалом урожайности, таким как более крупные ядра и колосья.
— Однако сама по себе синтетическая пшеница не подходит для прямого использования в качестве культурного сорта, поскольку обладает «дикими признаками» — агрономически нежелательными характеристиками, включая жесткие чешуи колоса. Эти особенности создают серьезные трудности при обмолоте, делая синтетическую пшеницу менее пригодной для агроцелей. В связи с этим, стоит уделить особое внимание удалению или модификации этих признаков. Это можно достичь путем создания синтетических производных линий (SDLs), скрещивая синтетическую пшеницу с элитными сортами традиционной пшеницы. Такой подход позволит нам соединить лучшие качества обоих видов, давая начало новым, улучшенным сортам, — добавил Бобурджон Наджодов.
В 2003 году в Испании была проведена предварительная регистрация синтетической производной пшеницы CIMMYT под названием Carmona. В то же время в Китае был зарегистрирован первый синтетический сорт. С тех пор в мире было зарегистрировано не менее 62. Синтетические производные показали значительное увеличение генетического разнообразия по сравнению с их родителями.
В Тимирязевской академии также активно ведется научно-исследовательская работа по созданию новых селекционных линий пшеницы. Основой этого служат синтетические линии пшеницы, привезенные из Мексики. Используя методы скрещивания, ученые стремятся создать сорта пшеницы, которые будут отличаться повышенной устойчивостью к неблагоприятным условиям окружающей среды и болезням, а также обладать улучшенными хлебопекарными качествами.
— Эти исследования имеют особое значение в контексте изменения климата и возрастающих требований к продовольственной безопасности. Создание новых сортов пшеницы, адаптированных к различным экологическим условиям, не только повысит урожайность, но и способствует устойчивому развитию сельского хозяйства в России и за её пределами, — отметили в пресс-службе НЦМУ «Агротехнологии будущего».