Генетика и биотехнологии

Первым заведующим созданной в 1966 году лабораторией цитологии была кандидат биологических наук Галина Львовна Ячевская. Её деятельность на многие годы определила основные направления исследований в области цитогенетики пшеницы и отдаленных гибридов. Она автор более сотни публикаций, посвященных цитогенетике растений, а также учитель и наставник многих сотрудников, преподавателей и аспирантов.

Исследования лаборатории генетики и цитологии всегда носили прикладной характер и проводились как на материале селекционных лабораторий, так и на собственном материале, созданном с привлечением генетических коллекций, сортов различного географического происхождения, а также сородичей культурных видов ячменя и пшеницы. Особое внимание уделялось частной генетике и цитологии этих культур. Полная информация о деятельности лаборатории за все прошедшие годы представлена в виде хронологической таблицы. Однако таблица не отражает сотрудничества лаборатории с другими научными организациями.

 

Коллекционный материал по мягкой пшенице с чужеродными генами видов Ae.speltoides, Ae.triuncialis, T.kiharae, который синтезирован в нашей лаборатории, вызывает интерес у селекционеров, генетиков, физиологов, биохимиков как у нас в стране, так и за рубежом. Нашими колабораторами являются Главный ботанический сад РАН (ГБС РАН, г. Москва),

Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии (Большие Вяземы), Институт цитологии и генетики СО АН (ИЦИГ СО АН, г. Новосибирск), Институт физиологии и биохимии растений СО АН (ИФиБР СО АН, г. Иркутск), Всероссийский институт растениеводства (г. Санкт-Петербург), а также селекционные учреждения НИИСХ Юго-Востока (г. Саратов), Самарский НИИСХ, Рязанский НИПТИ АПК и лаборатории нашего института. Мы охотно идем на  сотрудничество, так как оно помогает более полно раскрыть генетический потенциал уникальной коллекции и вырабатывать правильную стратегию и тактику ее использования в селекции.

 

Совместно с сотрудниками ГБС РАН Мишиной Г.Н., Сережкиной Г.В., Рябченко А.С., Андреевым Л.Н. изучены взаимоотношения гриба мучнистой росы с клетками растения-хозяина и дана цитофизиологическая характеристика пшенично-эгилопсных линий как источников устойчивости к мучнистой росе. Были выявлены типы защитных реакций у мягкой пшеницы и ее гибридов (восприимчивость; реакция сверхчувствительности; толерантность; замедленное развитие инфекции за счет удлиненного инкубационного периода  = slow mildewing; иммунитет). Выделены образцы из коллекции «Арсенал» с высокой устойчивостью к проникновению патогена, перспективные для использования в селекции [42].

 

В сотрудничестве с ИЦИГ СО АН (Пшеничникова Т.А., Щукина Л.В.), ИФиБР СО АН (Березовская Е.Б., Труфанов В.А.) установлен генетический контроль наследования морфологических и биохимических признаков, интрогрессированных от Ae.speltoides [28].  Некоторые из признаков, такие как опушение листа, могут иметь значение при селекции на засухоустойчивость и устойчивость к насекомым-вредителям. Установлен также факт высокого содержания фермента липоксигеназы у линий с генетическим материалом вида Ae.speltoides. Содержание этого фермента тесно коррелирует с качеством зерна [43].

 

Последние двадцать лет наша работа сосредоточена на выделении доноров яровой и озимой мягкой пшеницы из коллекции «Арсенал» и идентификации их генотипа устойчивости к бурой ржавчине. Эти исследования основываются на  длительном и взаимном интересе сотрудников ВНИИФ (лаб. микологии и иммунитета растений, зав. лаб. к.б.н. Коваленко Е.Д.) и сотрудников нашей лаборатории. Выделение доноров устойчивости проводится в несколько этапов и включает иммунологические оценки устойчивости растений в полевых условиях на инфекционном фоне, идентификацию генов устойчивости с использованием тест-патотипов гриба, молекулярно-генетических маркеров, тестов на аллелизм  и определение числа генов устойчивости на основе гибридологического анализа.

 

Налажено сотрудничество с Национальным Центром генетических ресурсов США (USDA-ARS) (штат Айдахо). Объединенными усилиями трех организаций – ВНИИФ, USDA-ARS и нашего института – с 2006 года начаты исследования по выделению доноров и источников пшеницы  с устойчивостью к нескольким опасным заболеваниям (мучнистая роса, бурая ржавчина и септориоз). Расширен спектр изучаемых генотипов. В исследования включены сорта и селекционные линии зарубежной селекции (озимые и яровые), а также обширная коллекция синтетических пшениц, созданная в CIIMYT.

Часть нашей коллекции прошла испытания на инфекционном фоне стеблевой ржавчины (раса Ug99) в Эфиопии и инфекционном фоне желтой и бурой ржавчины (в Турции). Выделены устойчивые образцы, которые  переданы в международные питомники для размножения и дальнейших  испытаний.

© 2017-2019 ФГБНУ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "НЕМЧИНОВКА".