​Учёный Вячеслав Пискарёв о том, как вывести новый сорт пшеницы и едим ли мы генномодифицированный пшеничный хлеб.

В 2019 году гранты правительства Новосибирской области получили 12 учёных, среди которых заведующий лабораторией генофонда растений Сибирского научно-исследовательского института растениеводства и селекции (филиал ИЦиГ СО РАН), кандидат сельскохозяйственных наук Вячеслав Пискарев. Его проект называется «Выявление высокопродуктивных образцов пшеницы мягкой яровой, устойчивых к листовым патогенам и адаптированных к условиям Сибири». Проще говоря, учёный выводит новые сорта пшеницы, которые будут меньше болеть и хорошо приживутся в сибирских условиях.

Как «закалить» пшеницу?

— Вячеслав Васильевич, как вы вышли на свои нынешние исследования?

— В последнее время растения, особенно пшеница, стали очень сильно поражаться различными заболеваниями. Раньше такого не было. Не знаю, с чем это связано — то ли с потеплением климата, то ли патогены адаптировались к сортам, распространённым в регионе, — но до 2010 года мы, например, вообще не знали, что такое бурая ржавчина. Конечно, она попадалась, но очень редко. А теперь это болезнь стала проявляться ежегодно в различной степени. Теперь редко встретишь растения, которые простоят зелёными, без малейших поражений, до самого сбора урожая. Болезни начинают проявляться на листьях ещё до колошения. Ближе к созреванию от листа практически ничего не остаётся и растению не из чего наливать зерно. Выхода два: либо обрабатывать пестицидами, либо создавать новые устойчивые сорта, — чем мы и пытаемся заниматься.

— Третий путь — переходить на импортные сорта?

— Они заходят к нам слишком сложно. Особенно если брать полевые культуры — всё же климат у нас кардинально отличается от европейского. Их сорта адаптированы к высокой влажности — обилию осадков, отсутствию засухи, — а этого Сибирь им гарантировать не может. К тому же эти сорта в основном чувствительны к плодородию почвы и наличию в ней питательных элементов. Наши сорта и при низком агрофоне могут не сильно снижать урожайность и откликаются на внесение удобрений.

Мы взяли по одной линии из образцов мировой коллекции и с ними работаем, выбирая те формы, которые устойчивы к одному или нескольким заболеваниям в наших условиях. Как правило, сорта, имеющие траслокации с генами устойчивости, слабо приспособлены к нашим условиям, мы отбираем для дальнейшей гибридизации образцы, урожайность которых хотя бы на уровне с нашими сортами.

— Что это за мировая коллекция?

—Одна из таких коллекций хранится во Всероссийском институте генетических ресурсов растений в Санкт-Петербурге, в прошлом Всероссийском институте растениеводства. Собирать коллекцию культурных растений и их диких сородичей там начали ещё в начале прошлого века, теперь эта коллекция находится примерно на третьем—пятом месте в мире. Там и дикие формы растений, и овощные культуры, и полевые. Одной только пшеницы собрано более 40 тысяч образцов. Но в Гренландии, например, есть хранилище ещё больше — там собран своего рода «запас судного дня» для длительного хранения.

— А сколько их в Краснообске?

— Около двух тысяч. Все они из разных мест, являются результатом селекции или естественного отбора потомства в разных почвенно-климатических условиях и несут в себе обширный генофонд. Дело в том, что при выведении нового сорта мы не сможем сосредоточиться только на сибирском материале — иначе получим похожие друг на друга генотипы с одинаковым набором генов, которые при смене условий могут оказаться неэффективными.

Годы усилий

— На каком этапе сейчас находятся ваши исследования?

— В этом году для гибридизации в теплице мы отобрали сорта с генами устойчивости, которые выделились по прошлогодним полевым испытаниям. В частности, выделили шесть генов устойчивости к листовой ржавчине. Теперь скрещиваем эти сорта с сортами, которые созданы в Алтайском крае, на Урале, в Омске, — чтобы нужные гены передать им. А также продолжим испытания коллекции ещё два года.

— Когда можно будет говорить о том, что вы вывели новый сорт?

— Если лет через десять — и то хорошо. Вообще все называют разное время, которое уходит на создание нового сорта зерновой культуры. Я, например, проводил скрещивания и делал отборы, когда поступил в аспирантуру в 2003 году. Из материала, который был получен в том году, мы только в 2013 году передали выведенный сорт Сибирская 21 в Государственную комиссию Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений. А комиссия работает с сортом ещё два-три года, после чего либо допускает, либо не допускает его к использованию в России.

— А почему такое долгое ожидание?

— Это потому, что при скрещивании двух сортов получается большое разнообразие генотипов. У пшеницы мягкой 42 хромосомы, в каждой хромосоме может быть порядка 2 тысяч генов — считайте сами, какое многообразие было перед нами. И чтобы отобрать один стабильный образец, надо пересеять пшеницу три раза минимум. Только этот процесс занимает три года: один в теплице и два на поле. После чего делаем отборы и изучаем линии в течение 5—7 лет в сравнении с распространёнными сортами. Дальше будет проще. Сейчас появились такие технологии, как геномная селекция: в одних условиях сеем популяцию, полученную от скрещивания двух сильно различающихся сортов, смотрим проявление интересующих селекционера признаков у отдельных растений, а потом с помощью порядка 40 тысяч маркеров ДНК, которые покрывают весь геном пшеницы, можем понять, какие маркеры сцеплены с каким признаком. После этого с помощью чипа с нужными маркерами можем отбирать только те растения, которые дадут высокоурожайное потомство или несут другие нужные гены. Но пока эта технология в России не применяется из-за дороговизны.

ГМО под запретом?

— Самим аграриям ваша работа интересна? Присматриваются к новым сортам?

— Да, но это уже тогда, когда сорт доходит до госкомиссии. Там, как правило, испытываются несколько новых сортов в одинаковых условиях и им есть с чем сравнивать.

— На Западе новый сорт так же долго идёт к фермерам?

— Госкомиссий как таковых там нет, есть службы, которые проверяют на безопасность, в том числе на наличие конструкций ДНК, используемых для трансгенеза. Особенно в тех странах, где сильно боятся генномодифицированных растений. А продвигать сорт — задача учреждения в котором вывели сорт или занимаются его семеноводством.

— У вас тоже есть генные модификации?

— В какой-то степени мы все ГМО, ведь любая мутация — это и есть модификация организма на генном уровне. Но если посмотреть с точки зрения современных технологий, которые позволяют встраивать гены одних объектов в другие, — такого в нашей работе, конечно, нет. Да и в пшеницу сложнее встроить чужеродные гены, чем, например, в табак или сою. В любом случае выращивание генномодифицированных растений у нас запрещено.

— Уже понятно, какой хлеб будет получаться из нового сорта?

— Только, когда проведем отборы, размножим отобранные линии в количестве достаточном для анализа хлебопекарных свойств, сможем что-то сказать об этом. Если мы перенесём лишь ген устойчивости в известные сорта типа Полюшко или Алтайская-70, то о таких линиях мы с уверенностью можем сказать, что они будут с высоким качеством. Если, конечно, этот ген не сцеплен с каким-нибудь «геном качества», детерминирующим формирование клейковины в зерне — например, различные аллели генов глиадина и глютенина.

Борьба за гранты

— Кто вам помогает в работе?

— Лаборатория у нас большая, но на грант мы подавали заявку вчетвером. Кроме меня, это младший научный сотрудник Наталья Бойко, агроном первой категории Валерий Сухомлинов и студентка-бакалавр Новосибирского государственного аграрного университета Виктория Опарина. Со студентами из НГАУ мы работаем постоянно, вот и Виктория побывала у нас в прошлом году и заинтересовалась этой работой. Она собирается дальше идти в науку — возможно, будет поступать в аспирантуру.

— Это была ваша первая заявка на грант?

— На областной — да. А в Российский фонд фундаментальных исследований мы подавали заявку с другой темой во второй раз по направлению «фундаментальные основы повышения продуктивности сельхозкультур». С первого раза там грант не получили, потом провели работу над ошибками, скорректировали некоторые пункты и с 2020 года получили финансирование ещё и в РФФИ.

— В РФФИ условия гранта отличаются от областных?

— На выполнение работы они предоставляют миллион рублей, минус 200 тысяч, которые достаются научному учреждению как накладные расходы. Деньги пока ещё не пришли. А по областному гранту — 500 тысяч рублей, из которых ещё надо вычесть 13-процентный налог, — мы уже отчитались. Купили молотилку для обмолота отдельных колосьев, ноутбук, провели генотипирование изучаемых коллекционных образцов по генам устойчивости к бурой ржавчине, сделали оценку урожайности, устойчивости к заболеваниям в полевых условиях 2019 года и изучили структуру популяции бурой ржавчины пшеницы.

Виталий СОЛОВОВ | Фото Валерия ПАНОВА

Источники

Ген устойчивости
Ведомости Законодательного Собрания Новосибирской области, 07/02/2020

Похожие новости

  • 17/11/2018

    В Новосибирской области предложили создать центр семенного картофеля

    ​Сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН предлагают создать в Новосибирской области центр селекционно-семеноводческого центра картофеля. Это проект стоимостью около 200 млн рублей может быть реализован в рамках проекта "Академгородок 2.
    603
  • 12/08/2019

    СибНИИРС вручили Благодарность от Законодательного собрания Новосибирской области

    ​В начале августа традиционно состоялся "День поля Новосибирской области - 2019" - крупнейшая в регионе площадка для демонстрации современных агротехнологий, селекционных достижений и передовой сельхозтехники.
    224
  • 18/05/2018

    Заседание рабочей группы по формированию Перечня особо ценных продуктивных сельскохозяйственных угодий на территории Новосибирской области

    ​17 мая 2018 года состоялось заседание рабочей группы по формированию Перечня особо ценных продуктивных сельскохозяйственных угодий на территории Новосибирской области. По вопросам подготовки проекта постановления Правительства Новосибирской области "Об утверждении Перечня особо ценных продуктивных сельскохозяйственных угодий, расположенных на территории Новосибирской области, использование которых для других целей не допускается" и внесения изменений в статью 6 Закона Новосибирской области от 30.
    774
  • 15/11/2018

    Смогут ли сибирские аграрии увеличить экспорт переработанной продукции

    ​По оценкам специалистов, экспорт российской сельхозпродукции в этом году составит около двадцати миллиардов долларов, превысив объем поставок за рубеж военной техники и вооружения. Однако в структуре аграрного экспорта по-прежнему преобладает сырье, прежде всего зерно и рыба.
    649
  • 03/11/2017

    ​​В ИЦиГ СО РАН прошли переговоры о сотрудничестве с Академией сельскохозяйственных наук Китая

    1 ноября ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" посетила делегация представителей китайской науки и бизнеса. Главная цель визита - заключение соглашения о сотрудничестве, в рамках которого должны быть созданы два совместных селекционно-семеноводческих центра, один в Новосибирске (на базе ФИЦ ИЦиГ СО РАН), второй - в Пекине (Институт овощеводства и цветоводства).
    1505
  • 03/01/2019

    Юбилей академика Николая Ивановича Кашеварова

    ​Николай Иванович Кашеваров родился 3 января 1954 года в с. Анисимовка Карасукского р-на Новосибирской области. В 1976 году окончил Новосибирский Сельхозинститут по специальности «агрономия». Работал в Сибирском НИИ кормов: старшим лаборантом, младшим, старшим научным сотрудником (1976-1986), заведующим лабораторией силосных культур (1987-1989), заместителем директора по научной работе (1990-1992), директором (1993-2015).
    995
  • 10/01/2017

    Академику Николаю Колчанову исполнилось 70 лет

    ​Николай Александрович Колчанов родился 9 января 1947 года в с. Кондрашино Омской области. В 1971 году окончил Новосибирский государственный университет. С 1974 года работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, а с 2008 года - директор этого института.
    2226
  • 02/01/2019

    Юбилей академика Николая Петровича Гончарова

    ​Николай Петрович Гончаров родился 2 января 1959 года в г. Тулуне Иркутской области. В 1981 году окончил биологическое отделение факультета естественных наук Новосибирского государственного университета.
    1599
  • 31/03/2017

    Академик Николай Колчанов рассказал о развитии Селекционного центра

    30 марта на территории новосибирского Академпарка прошло очередное заседание членов Совета «Сибирской биотехнологической инициативы» (СБИ). СБИ – это программа, объединяющая объекты инновационной инфраструктуры и органы власти Сибирского федерального округа, в целях развития биотехнологий, медицины и фармацевтики.
    2214
  • 09/10/2019

    Андрей Травников: особенность инвестпроекта агрохолдинга «Толмачёвское» — в тесном сотрудничестве с сибирской наукой

    ​Перспективы развития агрокомплекса «Толмачевское», в том числе, создания на его территории научно-производственного кластера обсудил губернатор Андрей Травников с представителями агрохолдинга. Также главе региона продемонстрировали возможности нового модернизированного молочного комплекса ООО «Толмачевское».
    396