Ученые Министерства сельского хозяйства Канады в Брэндоне уверены, что чёрный ячмень в ближайшее время может…
Устойчивые к фузариозу сорта пшеницы
Селекционеры Красноярского научного центра СО РАН работают над созданием новых сортов пшеницы, устойчивых к фузариозу колоса, вызванному грибами рода Fusarium. Создание таких сортов с помощью клеточной биотехнологии сыграет важную роль в повышении продбезопасности и стабильности сельского хозяйства страны.
Фузариоз является одним из самых опасных заболеваний пшеницы, которое приводит к заражению зерна грибковыми токсинами, что делает его непригодным для потребления. Вспышки заболевания ежегодно фиксируются в разных регионах России. В Красноярском крае зараженность зерна грибом вида Fusarium sporotrichioides, вызывающим фузариоз, достигает 70 %. Проблема приобретает особое значение, учитывая сложность борьбы с этим заболеванием.
Красноярские ученые выводят сорта яровой мягкой пшеницы, устойчивые к токсинам гриба, вызывающего фузариоз, с помощью клеточной биотехнологии. Селекционеры работали с каллусными культурами — клетками растений, которые растут в лабораторных условиях на питательных средах.
Опыт проводили с яровой мягкой пшеницей сорта Красноярская 12, наиболее востребованной у аграриев Восточной Сибири. Чтобы отобрать наиболее выносливые клетки, ученые добавили в их питательные среды токсичные фильтраты культуральных жидкостей грибов Fusarium sporotrichioides.
Метод позволяет выделить клеточные линии, устойчивые к воздействию грибковых токсинов, что является первым шагом на пути к созданию новых сортов пшеницы.
Одними из ключевых критериев отбора клеток стали:
- сохранение их способности к делению при воздействии токсина;
- некроз в исследуемой клеточной культуре под действием токсинов.
Далее ученые пересадили выжившие клетки в свежую среду с токсином. Предполагалось, что использование свежей среды с токсином поможет поддерживать уровень стрессового давления на клетки. Однако после пересадки на свежую среду активный рост клеток продолжился. При этом некроз в тканях также не только не ускорился, а наоборот, замедлился. Ученые объяснили это повышением концентрации питательных веществ в среде и соответствующим увеличением способности клеток сопротивляться токсическому воздействию.
«Мы отметили, что к концу третьей недели эксперимента на первичных средах признаки некроза у культур появляются из-за старения клеток. В результате без смены питательной среды, отобранные по признаку устойчивости к фильтрату культуральной жидкости гриба клеточные линии могут быть ошибочно отбракованы из-за некроза вследствие старения культуры. Наша работа показывает важность оптимальной продолжительности культивирования для успешного отбора клеточных линий. Она может стать важным шагом в создании новых сортов пшеницы, устойчивых к грибковым заболеваниям. В дальнейшем мы планируем увеличить селектирующее давление и процент содержания токсина. Следует учесть, что количество полученных таким образом устойчивых линий снизится, однако, будут отбираться наиболее невосприимчивые к заболеванию варианты», — подчеркнула Валентина Ступко, канд. с.-х. наук, ведущий научный сотрудник НИИСХ КНЦ СО РАН.
Создание новых сортов с помощью клеточной биотехнологии станет важным шагом в повышении пробезопасности и устойчивости сельского хозяйства. Эти исследования открывают новые горизонты для селекции сельхозкультур, повышая их толерантность к заболеваниям и стрессам, что особенно актуально для регионов, подверженных частым эпифитотиям. Внедрение таких методов в программы селекции позволит значительно снизить потери урожая и повысить качество зерна.
ГлавАгроном
Связанные статьи
