Горох Триумф символизирует тройной симбиоз: растение-азотфиксирующие бактерии-микориза

Ученые ВИР им Н.И. Вавилова и Московского государственного университета описали примеры использования мутаций в селекции гороха посевного в России.

Обзор вышел в специальном выпуске журнала Agronomy – «Улучшение посевов сельхоз культур: текущее состояние и перспективы на будущее», приглашенным редактором которого стала руководитель отдела генетических ресурсов зернобобовых культур ВИР Маргарита Вишнякова.

Использование мутаций генов, определяющих симбиотические взаимоотношения гороха с полезной почвенной микрофлорой, привело к появлению первого в мире сорта «Триумф» с повышенной эффективностью симбиоза. Такой симбиоз положительно влияет как на продуктивность растений, так и на окружающую среду, поскольку выращивание таких растений не обедняет, а обогащает почву, накапливая в ней много органического вещества и улучшая ее азотный баланс.

Сорт «Триумф» был выведен в Федеральном научном центре зернобобовых и крупяных культур (Орловская обл.) совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом сельскохозяйственной микробиологии (Санкт-Петербург). Название сорта символизирует тройной симбиоз: растение-азотфиксирующие бактерии-арбускулярная микориза.

Внедрение в селекцию сортов таких мутаций как безлисточковость (формирование вместо листочков усиков) и детерминантный рост стебля повышает устойчивость растений к полеганию. Мутация, усиливающая срастание семени со створкой боба значительно снижает осыпаемость семян, сокращая потери урожая при уборке.

Интересны мутации, полученные российскими селекционерами, и внедряемые ими в практику селекции, – «люпиноид» (смещение соцветия в верхушечную часть стебля) и «хамелеон» (ярусная гетерофилия – поярусное чередование усиков и листочков).

Большую роль в мобилизации мутационного ресурса гороха играют генетические коллекции, содержащие образцы с идентифицированными генами.

В России одна из наиболее точно идентифицированных и документированных коллекций гермоплазмы гороха принадлежит кафедре генетики МГУ им. М.В. Ломоносова. Эта коллекция была создана Сергеем Гостимским в 1960-е годы и в настоящее время насчитывает более 150 образцов. В ВИР имени Н.И. Вавилова находится крупнейшая в Европе коллекция гороха. Она содержит более 8000 экземпляров из 93 стран. В составе этой коллекции также имеются образцы с выше описанными мутациями, используемыми в селекции гороха.

Как отмечает ведущий научный сотрудник отдела генетических ресурсов зернобобовых культур, куратор коллекции гороха ВИР Елена Семенова, эти образцы из коллекции ВИР востребованы как исходный материал для селекции и фундаментальных исследований в различных НИУ биологического профиля.

«Улучшение гороха как сельскохозяйственной культуры на протяжении многих десятилетий осуществлялось с использованием мутантов. Этот подход все еще может принести плоды, особенно если ему будет способствовать генетические технологии, которые могут значительно ускорить процесс селекции. Ведь теоретически возможность сочетания различных мутаций в пределах одного генотипа гороха не имеет предела, –рассказывает Маргарита Вишнякова. – Однако проблема продовольственной безопасности, вероятно, требует более энергичных мер, таких как сайт-направленный мутагенез или редактирование генома».

Информация о статье: Authors: Andrey Sinjushin, Elena Semenova and Margarita Vishnyakova, «Usage of Morphological Mutations for Improvement of a Garden Pea (Pisum sativum): The Experience of Breeding in Russia», Agronomy. DOI:10.3390/agronomy12030544

(Источник: официальный сайт ВИР им Н.И. Вавилова. Фото: Елена Семенова).

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости.