Как селекционеры из Тимирязевки создают урожай будущего

Тимирязевская академия считается одним из ведущих центров селекции сельскохозяйственных растений в России. Здесь были выведены сотни высокоурожайных и устойчивых к болезням сортов зерновых, плодовых, овощных и других сельскохозяйственных культур. О том, как поставлена работа по созданию таких культур, рассказывает заведующий кафедрой ботаники, селекции, семеноводства и садовых растений Сократ Монахос ведущему видеопроекта «МАГнит: все о науке и технологиях» Александру Мажуге. Авторы проекта в увлекательной форме знакомят зрителей с достижениями отечественной науки и технологий.

На территории академии было создано огромное число гибридов овощей. По словам Сократа Монахоса, одним из главных направлений является выведение новых сортов и гибридов капусты: «Капуста — наша приоритетная культура, у нас особые успехи в плане селекции именно этого овоща. Более 50 гибридов в государственном реестре, более 15 находятся в доступе для семеноводства».

Основное внимание уделяется созданию гибридов белокочанной капусты поздних сроков созревания, которые отличаются длительным периодом хранения. Это особенно актуально для северных регионов России с холодным климатом.

По подсчетам ученых Тимирязевки, каждый третий кочан капусты, употребляемый москвичами зимой, выращен из семян их селекции. Самыми популярными являются такие гибриды, как «Колобок», «Доминанта», «Престиж», «Валентина».

Гибридная селекция стала основным направлением исследований в середине прошлого столетия. Сегодня в товарном производстве преимущественно используются F1 гибриды первого поколения. Они отличаются от свободно-опыляемых сортов генетической и морфологической однородностью, а также рядом других преимуществ, которые невозможно получить от свободно-опыляемых сортов.

На участке академии высажено более 200 новых генных или гибридных комбинаций. Это уникальные генотипы, которые ранее не существовали. Задача ученых — выявить наиболее перспективные из них по комплексу признаков. Современная селекция также направлена на создание генотипов, которые можно выращивать с минимальным использованием пестицидов и других средств защиты растений.

На селекционных полях Тимирязевки ежегодно высаживают и изучают сотни новых перспективных гибридных комбинаций капусты. Цель — найти формы, превосходящие существующие по комплексу хозяйственно ценных признаков. Одно из приоритетных направлений сегодня — выведение сортов, пригодных для экологически чистого выращивания с минимальным применением пестицидов. Уже создан и передан производителю первый в России гибрид лука, устойчивый к пероноспорозу. Это позволит снизить пестицидную нагрузку на продукцию, почву, воду и воздух, так как фермерам и агрохолдингам теперь не придется обрабатывать лук химией минимум пять раз.

Что касается различий между гибридами и сортами, основное преимущество F1 гибридов заключается в их генетической однородности. Это предопределяет морфологическую выравненность и технологичность производства. Все растения созревают одновременно, что экономически выгодно для производителей. В то время как для любителей садоводства может быть интереснее выращивать сорта, которые предлагают большее разнообразие.

В Тимирязевской академии селекционная теплица является источником генетического разнообразия и инновационных технологий. Здесь растения поддерживаются в семенном состоянии, самоопыляемы с помощью ватных дисков, чтобы избежать переопыления. Это позволяет получить семена следующего поколения и вырастить экспланты для дальнейших исследований в лабораториях.

Селекция растений в Тимирязевской академии переживает свою третью стадию развития. Если изначально задачей было создание высокопродуктивных форм для обеспечения продовольственной безопасности, затем внимание переключилось на качество продукта. Сейчас же акцент смещается на экологическую безопасность выращиваемых культур.

Современные технологии, такие как методы молекулярной селекции и культуры клеток, позволяют ускорить селекционный процесс и повысить конкурентоспособность селекционных компаний. В академии активно используются методы производства удвоенных гаплоидов, что позволяет получать новые генотипы в кратчайшие сроки.

Капуста белокочанная, которая является одним из флагманов селекции академии, прошла долгий путь развития. Если 50 лет назад уборка капусты могла занимать до полутора месяцев из-за неравномерности созревания, то сейчас, благодаря F1 гибридам, уборка проходит быстро и эффективно.

В академии также проводятся исследования по устойчивости растений к различным заболеваниям. Например, в капусту белокочанную передается ген устойчивости от ее близкого родственника — эфиопской горчицы. Это позволяет снизить использование пестицидов и сделать продукт более экологичным. Одним из последних достижений является передача в капусту белокочанную из репы гена устойчивости к киле, одному из самых вредоносных заболеваний для капустных. Этот успех планируется мультиплицировать на другие капустные, такие как брокколи и кольраби.

Напомним, что проект «МАГнит: все о науке и технологиях» задуман как серия увлекательных репортажей непосредственно из лабораторий. Зрители смогут погрузиться в мир науки, узнать о самых современных методах и открытиях. Проект реализуется в рамках федеральной программы «Популяризация науки» при поддержке Минобрнауки РФ. Его цель — рассказать о современной науке и привлечь в эту сферу молодых талантливых людей.