Реализация нового проекта по маркерной селекции и биотехнологии малины и земляники садовой
Третий этап, заключительный!
Работа над проектом «Маркерная селекция линий ягодных культур (малины и земляники садовой) с улучшенными хозяйственно-ценными признаками» завершается, но коллектив все больше убеждается в мысли, что все только начинается! Благодаря проекту удалось найти совершенно новые подходы к решению застарелых проблем селекции ягодных культур и производства качественного посадочного материала. Известный факт что Россия лидирует в мире по сбору ягод малины, однако сортовое разнообразие и самое главное селекционная ценность отечественных сортов очевидно не достаточна для сохранения лидирующих позиций. Многие производители ягод переходят на польские сорта. Причин тому несколько, одна из них доступность импортного посадочного материала в любых объемах и, не маловажный момент, с полным комплектом документов. В то время как российские питомники не имеют возможностей обеспечить потребности промышленных предприятий по закладке ягодников. Мы абсолютно уверены, что нами разработанные методики маркерной селекции ягодных культур существенно ускорят селекционный процесс и, главное, помогут повысить его эффективность. Научная ценность результатов исследований по проекту прошла успешно экспертную оценку редакционной коллегии международного журнала Agronomy издательства MDPI (Швейцария), журнал по двум базам Web of Science и Scopus входит в высший квартиль Q1 (Соглашение №14.574.21.0149, уникальный идентификатор проекта RFMEFI57417X0149).
Второй этап, исследования продолжаются!
Малина является одной из наиболее популярных ягодных культур в мире благодаря привлекательной окраске и хорошему вкусу ягод, которые к тому же содержат много фенольных соединений с высокой антиоксидантной активностью и других биологически активных веществ. Малину размножают вегетативно с использованием черенков, корневых отпрысков и отводков, но эти традиционные методы длительны и с их помощью нельзя получить безвирусный материал, использование которого является основным средством борьбы с вирусными заболеваниями. Метод клонального микроразмножения позволяет не только избавиться от вирусов, но и быстро размножить большое количество однородных растений высокого качества. Критическими этапами в микроразмножении малины является акклиматизация к условиям ex vitro, а также высокая стоимость и трудоемкость стадии укоренения. Значительного сокращения расходов и ускорения процесса размножения можно достичь за счет использования процедуры укоренения ex vitro, когда укоренение и акклиматизация происходят одновременно в нестерильных условиях. Эта технология особенно важна для ускоренного размножения новых сортов, маточный материал которых представлен в ограниченном количестве.
В рамках продолжения исследований по второму этапу проекта Минобрнауки РФ «Маркерная селекция линий ягодных культур (малины и земляники садовой) с улучшенными хозяйственно-ценными признаками» (Соглашение № 14.574.21.0149, уникальный идентификатор проекта RFMEFI57417X0149) наша компания, как участник данного проекта, в коллаборации с Пущинским государственным естественно-научным институтом и Институтом биоорганической химии РАН в 2018 году осуществляла формирование генофонда селекционных линий малины и земляники садовой, в процессе которого был разработан метод укоренения малины ex vitro, универсальный для различных генотипов. В процессе анализа научной литературы мы обратили внимание на тот факт, что основные исследования по повышению эффективности этого метода сконцентрированы на этапе собственно укоренения ex vitro, то есть во время нахождения растений в теплице. Между тем, условия роста растений на стадии мультипликации оказывают очень большое влияние на качество микропобегов, но этому вопросу внимание почти не уделялось. Чтобы восполнить этот пробел, мы изучили эффект изменения состава питательной среды (регуляторов роста и желирующих агентов) на последующее укоренение ex vtiro различных сортов малины российской селекции.
Исследования показали, что эти факторы оказывают большое влияние на качество микропобегов малины и при их неоптимальном сочетании возможно проявление хлороза и витрификации, что значительно снижает выживание растений в нестерильных условиях. В тоже время, оптимизация этих факторов позволила повысить укоренение малины ex vitro до 98% и при этом в течение двух месяцев после переноса из стерильных условий в теплицу растения вырастали до 10 см и более и были полностью готовы для высадки в открытый грунт. Результаты наших исследований получили признание у международного научного сообщества и были приняты для публикации в журнал Plants издательства MDPI (Швейцария), который индексируется в базах данных Web of Science и Scopus, где он входит в высший квартиль Q1. Разработанная нами технология укоренения малины ex vitro позволяет снизить себестоимость, уменьшить трудозатраты и сократить время получения посадочного материала малины путем клонального микроразмножения. Мы надеемся, что эта технология будет востребована у производителей посадочного материала и позволит производить закладку плантаций этой ценной культуры с меньшими финансовыми затратами.
Первый этап, стартовал новый проект!
Хороший рост и высокая урожайность сельскохозяйственных культур невозможны без использования высококачественного посадочного материала. Особенно это актуально для многолетних растений, которые высаживают на длительное время – цена ошибки здесь может быть очень высокой!
Одним из наиболее эффективных способов выращивания растений, размножаемых вегетативно, является клональное микроразмножение. Его преимуществами является быстрое получение однородного посадочного материала. Это особенно важно для размножения новых перспективных сортов, маточные растения которых имеются в ограниченном количестве. В России большой популярностью пользуются такие ягодные культуры, как малина и земляника, которые имеют важное пищевое и лекарственное значение, а также обладают высокими вкусовыми достоинствами. По содержанию веществ с сильной антиоксидантной активностью они являются лидерами среди других пищевых продуктов: они содержат их в 4 раза больше, чем в плодах, в 10 раз больше, чем в овощах и в 40 раз больше, чем в зерновых культурах.
К сожалению в России отмечается явный недостаток производства как товарной ягодной продукции, так и высококачественного посадочного материала. Связано это с относительной неразвитостью товарного производства ягодных культур (большая часть выращивается на личных участках) и с отсутствием на рынке высококачественного посадочного материала малины и земляники, полученного через культуру in vitro. В результате при закладке плантаций производители вынуждены использовать импортный посадочный материал, что несет в себе риски завоза карантинных вредителей и болезней и гибели растений из-за неприспособленности растений к почвенно-климатическим условиям России.
Для исправления сложившейся ситуации и в целях развития промышленного садоводства осенью 2017 года начались работы по проекту Минобрнауки РФ «Маркерная селекция линий ягодных культур (малины и земляники садовой) с улучшенными хозяйственно-ценными признаками» (проект № 14.574.21.0149, уникальный идентификатор проекта RFMEFI57417X0149). Одним из соисполнителей данного широкомасштабного проекта является ООО НПП «Микроклон». В задачи компании на 2017 год входит создание коллекции асептических культур in vitro эталонных сортов малины и земляники садовой, а также получение опытной партии микрорастений in vitro эталонных сортов малины. Данные работы успешно выполнены, создана опытная партия микрорастений in vitro эталонных сортов малины в объеме более 5000 шт, также подготовлена коллекция культур in vitro данных сортов для длительного хранения при пониженных температурах. Результаты исследований будут переданы индустриальным партнерам проекта (ООО «Каверино Плантс» и ИП Галактионова Т.В.) для широкомасштабного выращивания селекционного посадочного материала ягодных культур с закрытой корневой системой.
Большой опыт консорциума исполнителей проекта в области биотехнологии растений не оставляет сомнений в успехе данного проекта и востребованности его результатов у производителей посадочного материала и сельскохозяйственной продукции.
Источник