КРАСНАЯ КНИГА
Смоленской области
 RED BOOK
 Smolensk region

 

Смоленский областной комитет по охране окружающей среды
Смоленский Государственный университет

Новости

Российские ученые занялись выводом новой генетической линии пшеницы

28 ноября 2014г. 13:16
Новая генетическая линия пшеницы, высокоурожайная и устойчивая к патогенам, может быть выведена благодаря команде учёных из Института цитологии и генетики СО РАН.Расшифровка генома пшеницы, одного из самых сложных из всех известных науке, началась ещё в 2005 году. Она проводится международным консорциумом по секвенированию генома пшеницы (IWGSC), в котором состоят более чем 1000 участников из 57 стран. Подробнее: http://ecoportal.su/news.php?id=80503.
Расшифровка генома пшеницы, одного из самых сложных из всех известных науке, началась ещё в 2005 году. Она проводится международным консорциумом по секвенированию генома пшеницы (IWGSC), в котором состоят более чем 1000 участников из 57 стран. Консорциум должен представить референсную последовательность ДНК каждой из 21 хромосом мягкой пшеницы. Примерно то же, что в своё время было сделано по проекту «Геном человека» учёными из США, Китая, Франции, Германии, Японии и Великобритании.

Свой «участок» в глобальном пшеничном исследовании принадлежит и российскому коллективу, представляющему Институт цитологии и генетики СО РАН. Это 5B хромосома, на которой расположено много интересных генов, в том числе гены устойчивости к грибным заболеваниям. С этими генами, помимо общей, фундаментальной, связана и вполне прикладная задача российских исследователей – создание эффективной технологии выведения устойчивого к патогенам сорта пшеницы, который давал бы высокие урожаи в российских регионах.

«Линии пшеницы, в которых заключены такие гены устойчивости, известны, и они у нас есть. В частности, рассматриваем более двухсот генотипов пшеницы, с которыми работают селекционеры в Сибири и Казахстане. Одна из задач проекта – определение первичной структуры интересующих нас генов, чтобы точно подобрать к ним молекулярный маркер для более эффективного анализа линий, который будет использован в качестве инструмента для контролируемой селекции», – поясняет руководитель исследования, заведующая лабораторией молекулярной генетики и цитогенетики растений ИЦиГ СО РАН Елена Салина.

Пшеницу в данном проекте рассматривают как культуру с большим потенциалом. Но не в плане генной модификации, а касательно интеграции новых генов от дикорастущих сородичей.

По-научному это можно назвать хромосомной инженерией. Достигается желаемый эффект разными естественными способами, самый распространённый из них – скрещивание. Такой процесс, утверждает Елена Салина, протекает и в природе, ничего чужеродного, что не хотела бы «по доброй воле» в свой геном принимать пшеница, в неё не попадёт.
Зато можно будет значительно удешевить, ускорить и в целом взять под контроль процесс селекции. В частности, перенос нужных генов от растений-доноров с использованием молекулярных маркеров будет происходить примерно в три раза быстрее, чем методами традиционного отбора, а сокращение полного цикла селекции от первой гибридизации до выхода сорта в производство ожидается в два раза. Новая пшеница, выведенная в таком ускоренном темпе, будет иметь генетическую защиту от агрессивных грибных заболеваний, например, бурой и стеблевой ржавчины, мучнистой росы, которые приводят к потере урожая пшеницы от 15 до 90 процентов в периоды, когда природа благоволит к распространению этих заболеваний.

Сами исследователи, впрочем, пока не ведут речь о создании идеального высокоурожайного и неуязвимого сорта пшеницы.

«Конечно, наука такой сорт никогда не создаст, – полагает Елена Салина. – На каждом этапе проекта мы ожидаем свой выход. В качестве примера, первый результат, который был получен буквально около года назад мировым сообществом по данным частичного секвенирование генома пшеницы – это разработка 90 000 SNP маркеров (маркеров однонуклеотидных полиморфизмов) и эффективных технологий их анализа, позволяющих проводить так называемую геномную селекцию. Это в свою очередь позволяет контролировать не только устойчивость заболевания, но и урожайность сорта. Конечный продукт, который мы должны представить по завершении нашего проекта, – структура генов и маркеры к ним, а также перечень растений – доноров. Сегодня, как показывает наш анализ, селекционные центры работают с ограниченным набором генов – источников устойчивости, мы для них расширяем арсенал. Через три года, когда закончим проект, все интересующие нас гены будут идентифицированы молекулярными методами, а потом верифицированы в процессе анализа гибридных популяций растений».

Выводить новые, «оптимальные» сорта пшеницы будут уже селекционеры. Лаборатория молекулярной генетики и цитогенетики растений сотрудничает по этому направлению с селекционными центрами и институтами бывшей РАСХН, а также с фирмами, специализирующимися на продаже семян. В том, что новые линии будут получены, учёные не сомневаются, правда, пока они не могут гарантировать, что фермеры должным образом воспримут «генетически устойчивую пшеницу»: возможно, по привычке, будут обрабатывать её химикатами, убеждая себя в том, что спасают урожай.

Проект «Разработка регламента детекции и маркирования новых генов комплексной устойчивости к грибным патогенам пшеницы на основе геномного секвенирования» поддержанФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014–2020 годы».



Информация взята с сайта:
http://ecoportal.su/