Летом в полях СибНИИ растениеводства и селекции (филиал ИЦиГ СО РАН) ученые высеяли 5 наиболее перспективных линий фиолетовой пшеницы и под руководством Петра Стёпочкина начались их сортовые испытания. Обычно испытания длятся три-четыре года и включают оценку урожайности, устойчивости к болезням, качества зерна и стабильности окраски в разных условиях. При успешном завершении испытаний новые линии станут базой для создания зарегистрированных сортов, которые смогут использоваться в промышленном сельском хозяйстве и переработке - например, для производства круп, макаронных изделий и других продуктов из цельнозерновой муки с повышенной антиоксидантной активностью.
Исследование выполнялось специалистами Института цитологии и генетики СО РАН в рамках сотрудничества с Всероссийским институтом генетических ресурсов растений и Институтом общей генетики РАН.
Целью данного проекта является создание пшеницы, которая сочетает повышенный уровень белка и антиоксидантов, устойчивость к заболеваниям и удобство для зернопереработки.
В настоящее время первые отобранные линии уже переданы специалистам для проведения полевых испытаний, и в будущем они могут стать фундаментом для разработки новых сортов и продуктов из полезного цельного зерна.
Исследователи использовали фиолетовозёрную твёрдую пшеницу Ethiopian durum, а также две формы полбы Triticum dicoccum - голозёрный полбяно-пшеничный сорт Греммэ и плёнчатую полбу К‑25516 из коллекции ВИР.
Полбу выбрали в качестве источника ценных характеристик, поскольку она содержит больше белка, микроэлементов, витаминов и антиоксидантов, обладает повышенной устойчивостью к патогенам и менее требовательна к агрохимической защите.
«Мы хотели не просто придать зерну фиолетовую окраску, но и передать ему гены устойчивости к заболеваниям, а также полезные свойства зерна, которые присущи полбе», – объяснила научный сотрудник сектора функциональной генетики злаков Института цитологии и генетики СО РАН, к.б.н. Елена Гордеева.
Первые гибриды показали хорошие результаты по уровню содержания антоцианов, однако имели значительные недостатки для сельскохозяйственного использования: низкую урожайность и склонность к плёнчатости, что затрудняло отделение зерен от оболочек во время уборки.
Для повышения качества материала команда осуществила возвратное скрещивание (беккроссирование): три лучших фиолетовозёрных гибрида были скрещены с высокоурожайным белозёрным сортом Греммэ, опять же голозёрным.
Затем была применена маркер‑контролируемая селекция: использовались молекулярные маркеры в качестве «меток» в ДНК для отбора растений, содержащих доминантные аллели генов, отвечающих за окраску оболочки семян в фиолетовых оттенках. В процессе отбора также учитывались такие признаки, как голозёрность или полуголозёрность (легкость вымолачивания зерен), а также ряд агрономических показателей, включая размер и массу зерен.
За двухлетний период работы в тепличном комплексе была сформирована коллекция из 25 яровых линий пшенично-полбяных линий фиолетовой окраски: голозёрные, полуголозёрные формы, с содержанием белка в диапазоне 18–22%, а также вариациями по срокам созревания, размеру зерна, урожайности и антиоксидантной активности.
Эти линии объединяет высокая пищевая ценность без ущерба для хозяйственных признаков. Они могут стать перспективной основой для дальнейших селекционных работ по улучшению твёрдой пшеницы и созданию сортов, предназначенных для производства функциональных продуктов питания.
«Прежде всего, мы рассматривали в этом плане крупы и каши из цельного фиолетового зерна, в том числе по типу булгура, которые могут использоваться как элементы здорового рациона. Но в перспективе, можно создавать и сорта, которые обеспечат отечественных производителей макаронной продукции сырьем, не уступающим по качеству зарубежным аналогам», — отметила Елена Гордеева.
Пресс-служба Института цитологии и генетики СО РАН.
Источник: Институт цитологии и генетики СО РАН.