Результаты проекта направлены на развитие научных подходов к ускоренной селекции сельскохозяйственных культур – плодоовощных (томат, перец, картофель, баклажан, виды лука, чеснок) и хлебных зерновых (кукуруза). Результаты будут включать идентифицированные новые и охарактеризованные гены или гомологи/аллельные варианты известных генов, ассоциированных с хозяйственно-ценными признаками у сельскохозяйственных культур и их дикорастущих сородичей. Поиск таких генов лежит в области регуляции углеводного метаболизма (крахмала, сахаров), биосинтеза вторичных метаболитов (каротиноидов, флавоноидов, витамина С и др.), созревания плодов, сроков вегетации, а также ответа на стрессы и механизмов устойчивости к ним.
Данные задачи решаются методами генной инженерии, биохимических исследований, транскриптомного и протеомного анализа, моно- и мультилокусного профайлинга и модификации растительного генома. Будут определены гены-кандидаты для дальнейшего поиска возможных ассоциаций между их активностью и проявлением хозяйственно-ценных признаков. На основе полученных данных будут разработаны системы молекулярных маркеров на хозяйственно-ценные признаки (повышенное содержание углеводов и вторичных метаболитов, скороспелость, стрессоустойчивость), с помощью которых будут отобраны доноры этих признаков и получены селекционные линии/сорта с улучшенными потребительскими характеристиками.
Планируемые к получению результаты полностью соответствуют современному направлению усилий селекционеров в России и в мире и находятся на уровне современных мировых исследований. Одной из основных задач современной селекции в РФ является расширение отечественного ассортимента сельскохозяйственных культур за счёт создания высокоурожайных раннеспелых сортов с повышенной пищевой и диетической ценностью продукта. В связи с тем, что получение таких сортов является современным мировым трендом, то направленная селекция подобных отечественных сортов может способствовать их конкурентоспособности и, в идеале, привести к выходу на международный рынок. Реализация проекта будет способствовать решению данных задач.
Планируемые к получению результаты могут послужить научной основой для создания нового направления отечественной селекции – научно-обоснованного подхода к определению селекционно-перспективных образцов, разработки молекулярных маркёров и маркёрных систем с целью созданию новых сортов с повышенной диетической ценностью за счет оптимизации содержания и состава первичных и вторичных метаболитов.
Реализация проекта будет способствовать созданию систем молекулярных маркеров и, как результат, селекции отечественных сортов с улучшенной пищевой и диетической ценностью. Использование современных методов геномики, транскриптомики и протеомики позволит наиболее полно охарактеризовать молекулярные сети и определить ключевые гены и их аллельные варианты, ассоциированные с хозяйственно-ценными признаками, что станет основой для разработки молекулярных маркеров и их использования для селекции новых сортов с повышенным содержанием важных первичных и вторичных метаболитов. Такая направленная селекция будет способствовать расширению ассортимента отечественных сортов, повышению их конкурентоспособности и, в идеале, привести к выходу на международный рынок.
В результате с 2020 по 2025 гг. будут получены не менее 10 новых селекционных линий плодоовощных культур (пасленовые и луковые (лук-порей, чеснок)) с использованием метода маркер-опосредованной селекции и применением разработанных молекулярных маркеров на скороспелость и повышенное содержание вторичных метаболитов. Из них будут переданы на ГСИ не менее 5 сортов.
