Младший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических исследований ВНИИМК Сергей Владимирович Иванов принял участие в российско‑китайском семинаре по молекулярной селекции сельскохозяйственных культур, прошедшем в Хэйлунцзянской академии сельскохозяйственных наук в городе Харбине, Китай. В рамках мероприятия ученый выступил с докладом «Молекулярно‑генетические подходы в селекции сортов и гибридов рапса во ВНИИМК» и рассказал о ключевом направлении работы лаборатории – разработке и внедрении в селекцию молекулярных маркеров селекционно‑ценных признаков. Это позволяет реализовать маркер‑вспомогательный отбор, который ускоряет селекционный процесс и повышает его эффективность.
Во ВНИИМК активно используют маркеры для идентификации генов цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) и восстановителей фертильности (Rf). Эти гены критически важны для получения гибридов. ЦМС обеспечивает стерильность материнской линии, а Rf восстанавливает фертильность в потомстве.
Традиционно, без использования ДНК-маркеров, определение наличия генов Rf проводят методом гибридологического анализа – оценкой потомства от скрещивания стерильной линии (А форма) с предполагаемой линией восстановителем фертильности. Результат оценки можно получить только при цветении потомства таких скрещиваний. Ученые ВНИИМК применяют подход, при котором с помощью молекулярных маркеров можно определить наличие генов на ранних стадиях – даже на уровне семян или проростков. Это экономит время и ресурсы, позволяя селекционерам сразу отбирать перспективные образцы.
Институт не ограничивается собственными разработками. Специалисты апробируют маркеры, созданные в других научных центрах России и мира, проводят их валидацию – проверяют воспроизводимость и точность результатов, дорабатывают маркеры, если они показывают низкую эффективность, создают собственные маркеры в случаях, когда существующие не подходят.
Такой комплексный подход обусловлен важной особенностью: маркеры, разработанные для одного селекционного материала, часто не работают на другом. ВНИИМК учитывает генетическое разнообразие и адаптирует технологии под конкретные задачи.
Адаптация затрагивает не только процесс выделения ДНК, но и другие этапы анализа. Ученые института внедряют усовершенствованную систему для массовых анализов, которая отличается высокой технологичностью, ускоряет время анализа и удешевляет его, а также уменьшает нагрузку на сотрудников.
Ещё одно значимое достижение – разработка систем микросателлитных маркеров для паспортизации сортов и гибридов рапса. С их помощью ВНИИМК проводит паспортизацию сортов и гибридов рапса – создаёт уникальные генетические профили растений. На данный момент институтом разработано 360 новых монолокусных SSR‑маркеров и создана мультиплексная система из 10 SSR‑маркеров для характеристики сортов и гибридов.
Паспортизация имеет критическое значение для защиты прав селекционеров, контроля качества семян, предотвращения фальсификаций, борьбы с контрафактной продукцией на рынке.
Дополнительно ВНИИМК занимается разработкой маркеров устойчивости к гербицидам. Это позволяет создавать сорта и гибриды, способные выдерживать обработку химическими средствами защиты растений, что повышает урожайность и снижает затраты фермеров.
Поездка в Китай дала возможность не только представить достижения ВНИИМК, но и в очередной раз убедиться, что направления работы Центра находятся на передовой мировой науки, ничем не уступая по значимости и степени разработки. В результате встречи с нашим коллегой китайские ученые, работающие над технологией выращивания сельхозкультур в экстремальных температурных условиях, выразили готовность принять участите в совместных проектах по созданию новых сортов.
Организаторами мероприятия выступили Хэйлунцзянская академия сельскохозяйственных наук, Хэйхэский филиал Хэйлунцзянской академии сельскохозяйственных наук, Научно‑исследовательский институт сои Хэйлунцзянской академии сельскохозяйственных наук, ФГБОУ ВО Дальневосточный ГАУ, ФГБНУ ФНЦ ВНИИ сои.
На семинаре прозвучали доклады по широкому кругу тем – от технологий редактирования генов сои до мониторинга болезней сельскохозяйственных культур.