Новости

9 января, 2018 11:16

Найдены гибриды пшеницы и пырея с ценным свойством

Источник: Полит.ру
Биологи из Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева, Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН и ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии РАН оценили устойчивость различных сортов гибрида пшеницы и пырея к предуборочному прорастанию и нашли связанный с ней ген. Исследование поможет вывести новые сорта, зерна которых не будут прорастать в колосе, и получать более высокие урожаи. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS ONE. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).
Фото: Разные по сопротивляемости предуборочному прорастанию сорта. Источник: авторы статьи

Уборку урожая и переработку пшеницы значительно осложняет предуборочное прорастание: если зрелые зерна оказываются во влажной среде (из-за сильных дождей, тумана или обильной росы), то они могут начать прорастать в колосьях, а это снижает качество зерна и муки. С этой проблемой сталкиваются и те, кто работает с гибридами пшеницы и злакового растения пырея. Эти гибриды многолетние, живущие более двух лет, что дает экономические преимущества, но пока они не могут конкурировать с обычной пшеницей в том числе и потому, что подвержены предуборочному прорастанию.

Авторы исследования сравнили свойства 87 гибридов пшеницы и пырея, выведенных в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН, изучали растения на устойчивость к предуборочному прорастанию. Для этого ученые создавали идеальные условия для прорастания зерен. Гибриды выращивали в поле, а в период созревания зерна собирали и помещали в специальные влажные камеры в помещении лаборатории. За прорастанием зерен ученые наблюдали в течение месяца, их интересовало, с какой вероятностью и как быстро будут прорастать различные сорта. Количество проросших зерен считали в течение первых семи дней после помещения в камеру.

Более ранние исследования показали, что устойчивость к предуборочному прорастанию связана с различными вариациями гена Viviparous-1 (Vp-1), регулирующего также поздние этапы развития эмбриона у кукурузы, однако, для пшенично-пырейных гибридов эту связь не исследовали.  Авторы работы клонировали ген у дикорастущих сородичей пшеницы, секвенировали (прочитали последовательность его составных частей) и изучали варианты этого гена у пшенично-пырейных гибридов. Они выделили четыре генетических вариации: ThVp-1a (встретилась у 41% растений), ThVp-1b (13%), ThVp-1c (29%) и ThVp-1d (15%). Последняя их них у гибридов давала значительно большую устойчивость к прорастанию, чем остальные.

«Эти данные можно использовать для переноса гена обычными методами селекции в пшеницу, то есть создавать сорта обычной пшеницы, устойчивые к предуборочному прорастанию, используя генетический потенциал дикорастущих сородичей», – рассказал один из авторов работы, руководитель Центра молекулярной биотехнологии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева Геннадий Карлов. Подобные методы применяются для выведения сортов пшеницы, устойчивых к различным болезням и неблагоприятным условиям среды.

Также результаты исследования можно использовать при выведении сортов многолетней пшеницы (обычно это пшенично-пырейные гибриды) и повышении ее конкурентоспособности по сравнению с обычной пшеницей.

20 мая, 2024
Препарат для персонализированной терапии опухолевых заболеваний создали ученые ННГУ
Ученым ННГУ им. Н. И. Лобачевского удалось соединить внутри одного препарата несколько действующих...
20 мая, 2024
Соли уксусной кислоты упростят добычу тяжелой нефти
Ученые выяснили, что ацетаты — соли уксусной кислоты с переходными металлами — в комбинации с парово...