Колумнисты

Голозерный ячмень признан перспективным злаком

Биологи из Москвы и Тюмени рассказали о возможностях раскрытия потенциала мутантных форм ячменя, которые могут стать решением продовольственных проблем.

Зерновые культуры традиционно являются важнейшим составляющим звеном устойчивого сельского хозяйства. Решение продовольственных проблем регионального и мирового масштаба возможно за счет эффективного зернового хозяйства, обеспечивающего экономическую и социальную безопасность государств.

Ячмень занимает четвертое место в мире по площадям посева и по объемам производства среди зерновых культур. В нашей стране, в том числе и в Западно-Сибирском регионе, он также занимает одну из лидирующих позиций. Зерно ячменя широко применяется в различных производственных отраслях и используется в качестве сырья в крупяной и пивоваренной промышленности. Также ячмень — фураж для животноводства.

Учитывая тенденции последних лет, связанные с повсеместным изменением климата, увеличением антропогенной нагрузки на почвообразовательный процесс, важное значение приобретают вопросы поиска и привлечения в селекционный процесс новых генетических ресурсов, которые обладают высоким адаптивным и продуктивным потенциалом, отличаются устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам, при этом характеризуются сбалансированностью по показателям питательной ценности продукции и полностью отвечают требованиям производства.

Вместе с тем в научном сообществе широко обсуждается проблема генетической эрозии, возникающая в результате вовлечения в селекционную работу ограниченного числа генотипов, что, в свою очередь, сужает генетическое разнообразие в возделываемых сортах растений.

Накопленные в литературе многочисленные сведения указывают на эффективность использования ячменя в качестве модельного злака при проведении селекционно-генетических исследований. Высокий биоресурсный потенциал культуры обеспечивается обширным генетическим разнообразием, которое расширяется классическими и современными методами.

Монография «Генетические ресурсы ячменя и их использование в селекции» биологов Федерального научного селекционно-технологического центра садоводства и питомниководства (Москва) Николая Тетянникова и ИнБио ТюмГУ Нины Боме вышла в издательстве ФГБНУ «ФНЦ Садоводства».

В своей работе ученые напоминают, что проверенный инструмент улучшения и получения нового перспективного селекционного материала — индуцированный мутагенез. На основе проведенных собственных исследований и анализа литературных данных в книге авторами рассмотрены вопросы влияния почвенно-климатических условий формирования семян на реализацию адаптивных и продуктивных свойств растений. Обобщены и представлены результаты комплексного изучения 40 внутривидовых разновидностей Hordeum vulgare L. в условиях подтаежной зоны Северного Зауралья.

Полученные результаты подтверждают, что химический мутагенез является сильным средством создания наследственного разнообразия по многим признакам, которое позволяет выделить формы, обладающие мобильными системами постоянной и непрерывной перестройки основных процессов жизнедеятельности организма. Благодаря этому поддерживается адаптация, связанная с непрерывным приспособлением растений к меняющимся условиям окружающей среды.

В условиях подтаежной зоны Северного Зауралья урожайность ячменя практически в равной степени обусловливается генотипическими и почвенно-климатическими особенностями и их взаимодействием. Потенциал продуктивности культуры ученые рассматривали как совокупность признаков и свойств генотипов, способных в различных условиях окружающей среды демонстрировать полевую всхожесть семян не ниже 70 процентов, формировать растение, с одновременно развивающимися тремя и выше продуктивными побегами, стабильной устойчивостью к полеганию и болезням, а также максимальными значениями массы зерна с одного растения и абсолютной массы самих семян.

Особое внимание биологи обращают на разновидности голозерного ячменя, которые несмотря на относительно невысокую среднемноголетнюю урожайность, имеет высокий потенциал массы зерна с растения и массы 1 000 зерен, что может свидетельствовать о целесообразности дальнейшего поиска исходного материала и развития селекционной работы по данному направлению, учитывая тот факт, что почвенно-климатические ресурсы в Западно-Сибирском регионе способны обеспечить успешное возделывание голозерных сортов, уже успешно внесённых в Госреестр селекционных достижений допущенных к использованию.

Показанные в работе возможности использования нового химического мутагена фосфемид в увеличении генетического разнообразия ячменя, способствуют развитию мутационной селекции и дают возможность раскрытия потенциала не только повсеместно распространённых разновидностей ячменя, но и редких, не типичных для региона форм.  

Комментарии

  • Мутационная селекция в XXI веке, в эпоху генной инженерии? Ещё бы лысенковское "выведение сортов зерновых ускоренными методами" вспомнили)))

    • Не подскажете, сколько массовых линий ячменя удалось модернизировать средствами генной инженерии, подняв их урожайность?

      И еще вопрос. Никогда не задумывались над тем, почему эта цифра настолько близка к нулю?

      Никогда не думали, почему для селекции она намного выше? Не думали, что это может быть как-то связано с полигенностью почти всех значимых признаков -- включая урожайность?

      • Думаю, могло бы быть и много - если бы не иррацональный страх потребителей и законодателей перед ГМО. При этом мутационная селекция по какой-то таинственной причине за ГМО не считается.

        • И думаете неправильно. Истинная причина этого в том, что признаки полигенны.

          А никакого иррационального страха перед ГМО у большинства жителей США нет вовсе -- отчего там внедрено множество линий сельхозрастений, полученных методами ГМО,

          Но есть нюанс: среди них практически нет линий с увеличенной урожайностью. Почему?

          А все потому же: урожайность, как и большинство признаков, полигенна. Поэтому линий с повышенной урожайностью, выведенных селекцией без ГМО много -- а вот с помощью ГМО почти вовсе нет.

          "При этом мутационная селекция по какой-то таинственной причине за ГМО не считается."

          В принципе, если почитать определение генной инженерии, то даже понятно почмеу.

          Вообще, я целиком за ГМО, но критиковать на его основе обычную селекцию -- немного смешно. ГМО не особо помогает с урожайностью, и это знает любой, глубоко копавший тему. Почему традиционной селекцией все еще и занимаются.

          • > И думаете неправильно

            Ну да, ведь "есть две точки зрения - моя и неправильная")))

            И при чём тут, собственно, полигенность? Это, наоборот, упрощает задачу - есть сразу несколько мишеней для воздействия (нокаута, добавления копии гена, редактирования его).
            Очевидный алгоритм таков: секвенируем сорта, отличающиеся важным для нас признаками в фенотипе, сравниваем, делаем предварительные выводы о роли конкретных генов, воздействуем на них, проверяем, что получилось.

            И, кстати, я ни слова против селекции не сказал, тут Вы зря. Она очень хорошо работает на основе того же секвенирования - комбинируем желаемые варианты генов путём скрещивания, работает прекрасно. Меня возмутило использование *мутационной* селекции, при которой геном нахватывает мутаций с заранее непредсказуемыми последствиями. Да, годы в 70-е это был общепринятый метод - за неимением лучших)

          • при чём тут, собственно, полигенность?

            Слово очень красивое, очень он похож в этом на фельдшера Филиппова из "Максимке" Станюковича, имевшего "несчастную страсть употреблять некстати слова, когда он хотел выразиться покудрявее, или, как матросы говорили, «позанозистее»"....

          • Какая точка зрения верная в данном случае узнать очень просто. Достаточно назвать число линий сх растений улучшенных ГМО в целом, и число линий, у которых ГМО повысило урожайность.

            Сравнить значительное число с нулем -- и сделать выводы из этого сравнения -- весьма просто.

  • Согласен с Артюховым. Хотите создавать новые сорта целенаправленно - разбирайтесь с геномом и фенотипами. А методом Монте-Карло - это прошлый век.

  • Ох. В России уже настолько эффективное зерновое хозяйство, что не знаем, куда пристроить лишнее зерно. В этом году соберëм больше 150 миллионов тонн. Потенциал экспорта, если бы не было западных нацистских ограничений - 70 миллионов тонн. Ячмень в стране занимает второе место по сборам, хотя доля его постепенно снижается по сравнению с пшеницей. Хотя конечно расти есть куда - к концу века будем собирать (оценка в нынешних границах, актуальные скорее всего будут существенно шире, производство соответственно намного больше) 500+ миллионов тонн.