Ускорение селекции озимой пшеницы с помощью метода удвоенных гаплоидов

Исследователи из Университета штата Южная Дакота используют инновационный метод селекции растений, который может сократить на 1–2 года время, необходимое для выведения сортов озимой пшеницы для региона Прерийных котловин в Северной Америке. Это принесет пользу как фермерам, так и водоплавающим птицам.

Суть метода

Метод основан на опылении растений пшеницы кукурузой для получения удвоенных гаплоидных растений пшеницы. Это не создает генетически модифицированные организмы (ГМО), так как хромосомы кукурузы не объединяются с геномом пшеницы, а лишь временно "обманывают" растение, инициируя развитие зародыша. В процессе развития эмбриона хромосомы кукурузы биологически элиминируются, и остается только один (гаплоидный) набор хромосом пшеницы, который затем химически удваивается.

Результат: получаются гомозиготные линии с идентичными наборами хромосом, несущими гены только от родительской пшеницы. Вместо примерно шести поколений традиционного самоопыления такие линии создаются за один шаг.

Практическая польза

• Для селекционеров: процедура ускоряет и облегчает отбор по желательным признакам и создание готовых сортов.
• Для фермеров: озимая пшеница хорошо вписывается в севообороты, способствует нулевой обработке почвы (no-till), что сохраняет влагу и почвенные ресурсы. Она также распределяет рабочую нагрузку, снижая ее весной, и часто дает более высокий урожай, чем яровая пшеница.
• Для экологии: проект является частью инициативы Winter Cereals: Sustainability in Action (WCSIA) организаций Ducks Unlimited и Bayer CropScience. Озимая пшеница, высеваемая осенью, не беспокоит гнездящихся весной уток. Исследования Ducks Unlimited Canada показывают, что в осенних посевах (озимая пшеница, озимая рожь) вылупляется в 24 раза больше кладок, чем в яровых.

Оценки экспертов

• Билл Берзонски, руководитель проекта селекции озимой пшеницы в SDSU: традиционный путь от начального скрещивания до выпуска сорта занимает 10–12 лет и более. Новая техника, по оценкам, сокращает процесс на 1–2 года.
• Мелани Каффе, исследователь: "Это не трансформация. Цель — получить гомозиготную линию. Вместо многих поколений самоопыления за один шаг мы достигаем гомозиготной стадии".
• Блейк Вандер Ворст, старший агроном Ducks Unlimited: внедрение этой техники в SDSU — "захватывающий первый шаг" для повышения эффективности программ селекции.
• Алан Айерс, директор Bayer CropScience: улучшение таких признаков, как холодостойкость, устойчивость к болезням и качество зерна, принесет большие дивиденды фермерам.