Современное сельское хозяйство требует новейших решений для развития у растений устойчивости к климату, болезням и насекомым-вредителям. В научном центре мирового уровня «Агротехнологии будущего» этому уделяют особое внимание, так как одной из приоритетных задач, поставленных российским правительством, является продовольственная безопасность страны.
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 вывести 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».
