Российские ученые разработали технологию ускоренной геномной селекции и оборудование для ускоренного развития сельскохозяйственных растений (спидбридинга), стоимость которого до 15 раз ниже зарубежных аналогов.
Климат в установке способен повторять условия разных регионов Земли, сообщил ТАСС Михаил Дивашук, заведующий лабораторией прикладной геномики и частной селекции сельскохозяйственных растений Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной биотехнологии, входящего в консорциум Курчатовского геномного центра.
Спидбридинг (англ. "ускоренная селекция") применяется для сокращения периода развития растений за счет создания благоприятного климата. Такие технологии применяются в теплицах с усиленным освещением, однако эффект в этом случае ограничен - в течение года агрономы могут вырастить только три семенных поколения. Альтернативой служит доставка семян в Южное полушарие Земли в конце сезона для продолжения активной фазы роста, однако и этот способ дает лишь два поколения семян в течение года.
"В основе установки мы использовали третий метод - создание условий для выращивания семян в изолированном от солнца помещении с управляемым климатом. Уникальность установки в том, что она объединяет в себе преимущества теплиц с усиленным световым воздействием и испытательных камер. Это позволяет не только поддерживать комфортные, но и создавать стрессовые условия (засуха, заморозки), которые также ускоряют развитие растений. Другие подходы требуют перемещения образцов для этой задачи, мы исключили этот этап", - сказал ученый корреспонденту ТАСС.
Подход российских исследователей позволяет сократить срок получения новых сортов в среднем с 12-15 до 4 лет. В работе, выполненной в рамках реализации программы развития Курчатовского геномного центра, также приняли участие специалисты компании "Климбиотех".
Океан в теплице
По словам авторов проекта, в России нет аналогов созданной установки. Стоимость оборудования канадского производства с похожим функционалом до 15 раз выше, чем цена отечественного решения.
"Созданные нами впервые в мире технология ускоренной геномной селекции и установка позволяют вывести <…> [этот процесс] на новый <…> уровень в том числе за счет системы с промежуточным теплоносителем, которой оснащена установка. В отличие от прямого теплосъема с фреонового контура, она позволяет воссоздавать эффект от влияния океанов на климат Земли. Это дает нам возможность управлять условиями окружающей среды в камерах так же плавно, как природа это делает на Мальдивах. При этом мы можем за 30 секунд сменить Индийский океан на Северный Ледовитый и "превратить" Мальдивы в Арктику. Корректировать температуру условного океана можно с точностью до 0,1 градуса, что делает управление климатом в камере максимально точным", - пояснил Дивашук.
Российская разработка для спидбридинга позволяет проводить полный цикл развития таких сложных культур как озимая пшеница: в одной установке семена проходят стадии вегетации (+22 градуса Цельсия), яровизации (+5 градусов Цельсия) и промораживания узлов кущения (-15 градусов Цельсия), привел пример исследователь. Авторы также испытали в установке технологии выращивания семян сои, подсолнечника и кукурузы. Решение позволит не только ускорить развитие растений, но и за счет изменения климата отбирать лучшие образцы с необходимыми качествами для передачи в селекционные центры с целью создания новых сортов и гибридов.
"В сочетании с технологиями "геномной фабрики", которые ранее были разработаны в Курчатовском институте и уже используются в геномном центре, и за счет тесного контакта с отечественными селекционерами, разработка способна повысить качество отечественных семян", - считает ученый.
В публикации цитируются статьи: (первоисточник ТАСС Наука)
#геномнаяселекция #спидбридинг #фенотипирование #ускореннаяселекция #ВНИИСБ #ТАССНаука #биотехнология #селекция #климбиотех