Ученые применили методы селекции животных к самоопыляющимся растениям

Ученые из Университета Западной Австралии (UWA) впервые в мире разработали метод селекции лучших сортов сельскохозяйственных культур, аналогичный тому, который десятилетиями использовался для получения качественного скота.

Исследователи из Института сельского хозяйства UWA под руководством профессора Уоллеса Коулинга применили модель селекции животных к самоопыляющимся культурам. Это может ускорить улучшение таких характеристик, как урожайность и устойчивость к болезням.

Суть метода

• Отбор: На втором году после скрещивания из 1000 растений отбираются лучшие 100 разновидностей.
• Скрещивание: Отобранные растения скрещиваются между собой — аналогично тому, как скрещивают лучшие 10% животных (например, самых быстрых лошадей или коров с высокой молочной продуктивностью).
• Цикличность: Процесс повторяется каждые два года. Таким образом, за 10 лет можно провести пять циклов скрещивания и отбора, в то время как традиционные методы селекции позволяют провести за это же время только один цикл.

Ключевым моментом является связывание данных между циклами отбора. Этот метод обычно не используется для самоопыляющихся культур, таких как рис, пшеница, овес и ячмень.

Метод не меняет процесс получения "чистых линий" (pure line), которые затем выпускаются как улучшенные сорта для фермеров, но позволяет получать лучшие сорта быстрее.

Практическое применение и результаты

Метод основан на прочной теории селекции в животноводстве, разработанной за последние 30 лет.

В ходе исследования ученые сфокусировались на полевом горохе (Pisum sativum), который является строго самоопыляющейся культурой.

• Традиционный подход: Селекционеры позволяют самоопылению продолжаться несколько лет, а затем отбирают чистые линии.
• Новый подход: Ученые отбирали потомство скрещенного гороха на устойчивость к черной пятнистости (грибковому заболеванию листьев), собирали самоопыленные семена в конце года и скрещивали между собой наиболее устойчивые растения на основе этих семян.

Анализ двух циклов отбора показал, что новые линии стали значительно более устойчивыми к черной пятнистости.

"Эта процедура впервые показала, что модель животноводства можно использовать для ускорения генетического прогресса по сложному признаку с низкой наследуемостью", — заявил профессор Коулинг.

В дальнейшем исследователи планируют развивать этот метод для улучшения всех признаков самоопыляющихся культур, включая качество семян и урожайность.