Ксения Лукина, младший научный сотрудник отдела генетических ресурсов овса, ржи и ячменя и аспирантка ВИР, работает с уникальной по разнообразию коллекцией голозерных форм ячменя, которую начинали собирать ещё Николай Вавилов и его соратники. Такие формы называют голозерными из-за отсутствия срастания цветковых чешуй с перикарпом. Это удобно для переработки зерна – его не надо шлифовать в отличие от зерна пленчатых форм. Однако голозерность нередко сочетается с полеганием растений, которое приводит к прорастанию зерна на корню, усложнению механизированной уборки и в конечном счёте ограничивает потенциальную урожайность.
«Создание сортов ячменя, устойчивых к полеганию, имеет особое значение в современных селекционных программах, и решать эту задачу нам помогают генетические технологии, — рассказывает Ксения Лукина.
В новом исследовании команда ученых из разных подразделений ВИР – отдела генетических ресурсов овса, ржи и ячменя и лаборатории молекулярной селекции и ДНК-паспортизации – разработали ДНК-маркеры для идентификации наиболее распространенных аллелей короткостебельности sdw1.c гена HvGA20ox2 и ari-e.GP гена HvDep1 у ячменя. Это помогло им выявить образцы ячменя из коллекции ВИР с генами короткостебельности, которые устойчивы к полеганию при выращивании в поле. Работа проведена в рамках проекта «Национальная сетевая коллекция генетических ресурсов растений для эффективного научно-технологического развития РФ в сфере генетических технологий».
«Внутригенные маркеры позволяют точно идентифицировать определенные аллели генов, кодирующие хозяйственно ценные признаки, в частности короткостебельность. С помощью этих маркеров мы можем эффективно оценить гораздо большее количество растений ячменя, чем традиционными методами селекции, и ускорить процесс создания новых сортов», – комментирует работу Игорь Поротников, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной селекции и ДНК-паспортизации.
Для анализа было отобрано 32 контрастных по высоте образца ячменя из коллекции ВИР. Сравнение результатов молекулярных и полевых исследований показало, что наличие аллелей короткостебельности и их сочетание во всех генотипах определяет высокую или среднюю устойчивость к полеганию независимо от влияния погодных условий. Ряд образцов уже рекомендован для использования в качестве источников ценных признаков в селекционных программах по созданию форм ячменя с укороченной соломиной и устойчивостью к полеганию.
В рамках развития работы ученые планируют расширить выборку образцов для оценки аллельного разнообразия по признаку короткостебельности и выявления нового исходного материала для селекции.
Подробнее: Lukina, K.A.; Porotnikov, I.V.; Antonova, O.Y.; Kovaleva, O.N. Determination of the Allelic Composition of the sdw1/denso (HvGA20ox2), uzu1 (HvBRI1) and ari-e (HvDep1) Genes in Spring Barley Accessions from the VIR Collection. Plants 2024, 13, 376. https://doi.org/10.3390/plants13030376.
К сведению: мировая коллекция ФИЦ Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова (ВИР) насчитывает более 18 тысяч образцов культурного ячменя. Генетическое разнообразие коллекции ВИР служит основой для работы многих селекционных учреждений России. Поиск потенциальных источников для расширения ассортимента продуктов здорового питания является актуальной задачей, а коллекция ВИР может обеспечить ее выполнение.
