Староместные сорта, которые исследовали ученые, были собраны еще в ходе первых экспедиций Николая Вавилова и его соратников.
Ученые Федерального исследовательского центра «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР им. Н.И. Вавилова) в ходе научной работы определили, что большое разнообразие образцов ячменя, различающихся по устойчивости к обыкновенной злаковой тле Schizaphis graminum Rondani, находится в странах Восточной Азии – одного из основных центров происхождения культурного ячменя.
Злаковая тля является опасным вредителем для ячменя и других злаковых культур на юге России. При питании тля вызывает изменения в метаболизме растений, сравнимые с воздействием засухи. Даже при небольшом числе насекомых возможны значительные потери урожая. Один из эффективных и экологически безопасных методов борьбы с вредителем - выращивание сортов, устойчивых к тле. Данную устойчивость обеспечивают гены, которыми, например, обладают местные и древние сорта ячменя из регионов происхождения этой культуры, включая страны Восточной Азии.
Эксперты отдела генетики ВИР имени Н.И. Вавилова провели скрининг 778 образцов ячменя из стран Восточной Азии. Следует отметить, что их большая часть собрана во время первых ВИРовских экспедиций в 1920-х годы. С тех пор образцы сохранялись в Вавиловской коллекции в ВИРе.
По результатам исследования, у 40 образцов удалось обнаружить высокий уровень устойчивости к злаковой тле. Большую часть выделенных форм составляют староместные сорта из Китая. Из гетерогенных по устойчивости образцов отобрано 11 линий. Одна из линий, характеризующаяся высоким уровнем устойчивости к популяции тли, уже может быть использована непосредственно в селекционных программах.
В результате работы определено, что выделенные линии, помимо генов с явно выраженным фенотипическим проявлением, имеют также слабовыраженные гены устойчивости к злаковой тле, которые проявляются в случаях утраты эффективности основного гена.
«Гены со слабым фенотипическим проявлением обеспечивают невысокий уровень устойчивости к вредителям. Он включается в тех случаях, когда вирулентные генотипы тли, способные причинять ущерб растениям ячменя, количественно преобладают в популяции и преодолевают гены, обеспечивающие отчетливо выраженную устойчивость», – поясняет ведущий научный сотрудник отдела генетики ВИР имени Н.И. Вавилова Ирина Анисимова.
Ученые для оценки устойчивости провели исследование на краснодарской популяции тли дважды с разницей почти в 20 лет: сначала в 2002–2004 годах, а затем в 2021 году. При повторном изучении было обнаружено, что результаты не совпали для всех образцов ячменя из-за изменения структуры популяции насекомого.
Исследователи планируют продолжить изучение старых сортов ячменя, собранных в экспедициях Николая Вавилова и его коллег. Результаты исследований будут использованы для публикации рекомендаций, которые помогут выбирать более устойчивые к злаковой тле сорта ячменя для выращивания в России.
Отметив, что сотрудники отдела генетики ВИР имени Н.И. Вавилова традиционно проводят анализ генетического разнообразия основных зерновых культур (пшеница, ячмень, овес, сорго) по устойчивости к тлям. В 2022 году в журнале Plants они обобщили имеющуюся информацию о проявлении и генетическом контроле устойчивости к этому вредителю и предложили стратегии рационального использования генетических ресурсов зерновых культур в селекции.
Подробнее об устойчивости староместных сортов ячменя к злаковой тле: Evgeny E. Radchenko, Renat A. Abdullaev, Daria E. Akimova, Irina N. Anisimova, «Genetic Diversity of Barley Accessions from East Asia for Greenbug Resistance», Plants (2023), DOI: 10.3390/plants12223797
Источник: отдела управления проектами Федерального исследовательского центра "Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова". Фотография: отдел генетики ВИР имени Н.И. Вавилова.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.