Белорусские генетики разработали технологию, позволяющую вырастить картофель из семян

Скрестить «культурных» с «дикарями»

По словам заведующего лабораторией генетики картофеля Института генетики и цитологии НАН Беларуси, доктора биологических наук, профессора Александра Ермишина, такой привычный каждому белорусу корнеплод, как картофель, на самом деле является очень специфической культурой. С одной стороны, вегетативное размножение (клубнями. – Прим. авт.) упрощает селекцию. Теоретически любой желающий может собрать пыльцу с одного сорта, перенести ее на пестик другого, получить семена и посадить их. «В первый год вырастут небольшие клубни, еще спустя год – побольше, и вы получите то растение, которое хотели, – отмечает заведующий лабораторией генетики картофеля. – Однако на самом деле все гораздо сложнее. Отобранные растения быстро потеряют свою продуктивность, потому что, скорее всего, будут сильно подвержены заболеваниям и вредителям».

Дело в том, что за устойчивость сорта отвечают определенные гены. И, прежде чем получить гибрид, селекционеры вместе с генетиками определяют, какие гены должны быть у родительских форм. Однако наличие, к примеру, гена устойчивости к болезням у «родителей» вовсе не означает, что потомки его унаследуют.

Чтобы вывести новый сорт картофеля, нужно получить порядка 70–150 тысяч межсортовых гибридов. В течение последующих 12 лет им предстоит пройти жесткий отбор и испытания по различным признакам. В результате останется всего 1 гибрид, отвечающий всем требованиям.

Ученые из Института генетики и цитологии НАН разработали метод, позволяющий вовлечь в селекцию очень ценный ген дикого мексиканского вида картофеля – устойчивости к фитофторе. Уникальность метода состоит в том, что сорта картофеля из Мексики и Южной Америки практически не скрещиваются с культурными сородичами. 

Заведующий лабораторией генетики картофеля подчеркнул, что полученный материал по продуктивности ничем не хуже, чем культурный картофель, но его селекция гораздо проще.

В настоящее время разработка запатентована и передана в Институт картофелеводства. «В ближайшем будущем, я полагаю, наши селекционеры создадут сорт, которому будет не страшна фитофтора – самая вредоносная на сегодняшний день болезнь картофеля», – подчеркнул Александр Ермишин.

Процесс «собрал, сохранил и снова закопал» можно изменить

Институт генетики и цитологии активно сотрудничает с Институтом картофелеводства. Одним из перспективных направлений генетики считают создание технологии генеративного размножения картофеля – с помощью семян, а не клубнями. Ведь для того, чтобы засеять участок площадью в 1 гектар, нужно 2,5–3,5 кг семян сахарной свеклы, 10–25 кг семян кукурузы, а картофеля – 3,5–4,5 тонны!

«Представляете, какую часть урожая картофеля нужно оставить на семена и хранить в течение зимы, прежде чем высеять? Этот процесс никого не удивляет, потому что он стал для нас привычным. Но все можно изменить», – уверен Александр Ермишин.

Ученые из Института генетики и цитологии предлагают технологию, позволяющую высевать семена картофеля и при благоприятной погоде получать хороший урожай. В наших климатических условиях это будет, скорее всего, двулетняя культура наподобие лука-севка. Данный метод, по мнению генетиков, несет исключительную выгоду.

О его перспективности говорит и такой факт: одна из крупнейших селекционных фирм мира КWS сосредоточила свои усилия и ресурсы на именно на селекции гибридных сортов картофеля.

Примечательно, что изучением исходного селекционного материала для проведения таких исследований занимаются всего четыре лаборатории в мире – в Нидерландах, США, Польше и Беларуси.

Чем белорусские сорта тритикале уступают польским?

Помимо картофеля, белорусские генетики работают над улучшением свойств одной из наиболее важных для Беларуси зерновых культур – тритикале. Современные сорта тритикале успешно конкурируют по урожайности зерна и зеленой массы с лучшими сортами ржи, ячменя, овса и пшеницы, больше других зерновых культур подходят для малозатратных, ресурсосберегающих технологий. 

«Поскольку тритикале – первая зерновая культура, искусственно созданная человеком (тритикале объединяет в себе геном твердой пшеницы и ржи. – Прим. авт.), она обладает целым рядом преимуществ. Среди них – высокая урожайность, повышенная устойчивость к некоторым болезням, низкая чувствительность к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям, меньшая себестоимость производства зерна, высокая кормовая ценность», – рассказала главный научный сотрудник лаборатории цитогеномики растений Института генетики и цитологии НАН Беларуси, доктор биологических наук Надежда Дубовец.

Во многом благодаря своей нетребовательности тритикале очень популярна в нашей стране: в настоящее время Беларусь занимает второе место в мире по посевным площадям этой зерновой культуры. Первое – у Польши.

Однако отечественные сорта по сравнению с польскими обладают такими недостатками, как высокорослость и полегание. Еще одна неприятность, характерная для нашей тритикале, – склонность к предуборочному прорастанию зерна. Это случается в годы с избыточным количеством осадков. «К сожалению, уборочная кампания в Беларуси практически всегда сопровождается дождями. Таким образом, все проблемы взаимосвязаны: из-за высокорослости посевы полегают, а поскольку влажность повышена, зерно прорастает. В результате в самые неблагоприятные годы мы теряем от 50% до 80% урожая», – отмечает специалист.

Ученые давно предпринимали попытки исправить недостатки этой культуры, и наконец приблизились к успеху: сорт-образец сейчас проходит испытания. Конечные результаты будут известны в начале следующего года. По мнению Надежды Дубовец, через 3 года разработку можно будет внедрить в селекционный процесс.

Анастасия ШИРАЛИЕВА