Золотая пшеничная сотня академика Беспаловой для системы сортовой мозаики приближает новую зеленую революцию

Мероприятие проходило 26 апреля 2023 в Помпейском зале здания ВИР имени Н. И. Вавилова в Санкт-Петербурге и транслировалось онлайн, сообщает Павел Игнатьев в статье на портале ВИР им. Вавилова.

Тема доклада – «Стратегии и методы селекции пшеницы и тритикале Краснодарской научной школы». Организаторы Вавиловского семинара – ВИР имени Н. И. Вавилова (профессор Маргарита Вишнякова) и Вавиловское общество генетиков и селекционеров. Полная запись выступления Людмилы Андреевны – здесь.

Напомним, что сотрудничество ВИР имени Н. И. Вавилова и Национального центра зерна имени П.П. Лукьяненко продолжается уже много лет. Из особо ярких совместных практических достижений – сорт полбы “Руно” (2012 г.); сорт тритикале озимой “Уллубий” (2020), названный в честь соавтора сорта, ВИРовца с 40-летним стажем Уллубия Куркиева (Дагестанская опытная станция – филиал ВИР). В настоящее время на четырёх опытных станциях ВИР в разных климатических зонах ведется семеноводство сортов академика Беспаловой. Кроме того, активная совместная работа ученых идёт по проекту “Хлеба России”, реализуемого по гранту Министерства науки и высшего образования РФ.

В статье директора ВИР имени Н. И. Вавилова, профессора РАН Елены Хлесткиной «Стратегия новой «зеленой революции» в селекции пшеницы: к юбилею академика РАН Людмилы Андреевны Беспаловой», подчеркивается важность работы заслуженного селекционера.

«На протяжении последнего десятилетия мир находится в ожидании новой «зеленой революции» в селекции основных продовольственных культур, подобно тем процессам, что позволили в 1960–1970-е годы в несколько раз повысить урожаи пшеницы и риса в развивающихся странах, - пишет Елена Хлесткина. - Глобальные задачи понятны – повышение урожайности и экологизация земледелия, но общемировая стратегия новой «зеленой революции» еще не определена. И пока одни видят несовместимость в достижении двух целей – экологического вектора в растениеводстве и повышения урожайности, в Национальном центре зерна имени П.П. Лукьяненко реализуется эффективная стратегия для достижения задач, поставленных перед новой «зеленой революцией», основанная на многообразии, а именно: генетическом разнообразии исходного материала, диверсификации постоянно развивающихся подходов и методов создания сортов, а также разнообразии сортимента в производстве. Основную формулу стратегии отражает название «Создание диверсифицированного генофонда сортов пшеницы мягкой, адаптированного в пространстве и времени…», которым авторский коллектив под руководством академика РАН, доктора сельскохозяйственных наук, профессора, заведующей отделом селекции и семеноводства пшеницы и тритикале НЦЗ имени П.П. Лукьяненко Людмилы Андреевны Беспаловой озаглавил тематику своей работы по селекции мягкой пшеницы (Ministry of Science…, 2021).

Именно за счет создания богатого разнообразия генофонда возделываемых в производстве сортов можно обеспечить высокий и качественный урожай. Эта потребность диктуется многообразием экологических условий, непредсказуемостью аномальных погодных явлений, давлением со стороны биотических стрессоров, антропогенных факторов и пестицидной нагрузки (Romanenko et al., 2005; Bespalova, 2015).

В ответ на эти вызовы был планомерно произведен переход от создания и использования сортов-«чемпионов» к внедрению в производство системы «мозаичного» прецизионного применения сортов. Это потребовало существенного ускорения темпов в селекции. Так, с 2014 по 2020 г. Госсорткомиссия допустила к использованию в производстве более 50 сортов пшениц селекции НЦЗ (URL: https://ncz-russia.ru/), что сравнимо с общим количеством сортов, созданных за 60 лет (с 1913 по 1973 г.) (Lukyanenko, 1973).

То есть для решения задачи разнообразия возделываемого генофонда пришлось увеличить темпы селекции почти в 10 раз. Причем возделываемый генофонд активно пополняется не только сортами пшеницы мягкой, но и новыми (пшеница шарозерная) (Borovik et al., 2017) и «забытыми старыми» (полба) (Shurovenkova et al., 2009; Bespalova, 2015).

Увеличение разнообразия возделываемого генофонда было бы невозможно без использования генетических ресурсов культурных растений и их диких родичей из Вавиловской коллекции, которая и в будущем позволит создавать климатически эластичные генотипы (Bespalova, 2015), а ускорение темпов создания сортов почти в 10 раз было бы невозможно без развития и многообразия подходов и методов при создании новых селекционных достижений.

В НЦЗ имени П.П. Лукьяненко внедрены технологии маркер-ориентированной селекции (Davoyan E.R., 2014; Filobok et al., 2018; Davoyan E.R. et al., 2019; Bazhenov et al., 2021), хромосомной инженерии (Ablova et al., 2016; Davoyan R.O. et al., 2019a) и биотехнологические подходы (создание дигаплоидных форм) (Davoyan R.O. et al., 2019b), а в настоящее время начата апробация внедрения геномной селекции (Federal Scientific and Technical Program…, 2021).

Применение методов хромосомной инженерии и маркер-ориентированной селекции среди прочего позволяет реализовывать стратегию генетической защиты растений, позволяющей снижать число химических обработок или совсем отказываться от них.

Одновременно для управления фитопатологической ситуацией в агроценозах пшеницы и контроля за ней служит внедренный метод сортовой мозаики: «мозаичное» размещение сортов, различающихся по степени устойчивости к болезням; он позволяет опережать патогены через быструю сортосмену, оптимизировать фитопатологическую ситуацию и стабилизировать валовые сборы зерна озимой пшеницы (Bespalova, Ablova, 2019).

Таким образом, сочетание в работе коллектива под руководством Л. А. Беспаловой подходов традиционной селекции с современными методами биотехнологии и хромосомной инженерии растений, а также разработанной авторами инновационной схемы селекционного процесса, позволило развить и реализовать новую систему индустриальной селекции, в результате использования которой коллектив авторов поставил на поток создание конкурентоспособных сортов пшеницы мягкой с уникальным сочетанием хозяйственно ценных признаков (качество зерна, адаптивность к абиотическим и биотическим стрессорам, короткий вегетационный период).

На основе разработанной схемы агроэкологической оценки сортов внедрена в производство не имеющая аналогов в мире система «мозаичного» прецизионного применения сортов (сортовая мозаика). Все это позволяет обеспечивать около 10% мирового производства зерна пшеницы (Ministry of Science…, 2021).

В Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации, сейчас находятся около 100 сортов пшеницы мягкой, созданных коллективом под руководством академика Л. А. Беспаловой. В России они ежегодно занимают около 7 млн га посевных площадей, за рубежом – 6,5 млн га. Имеет место высокая степень коммерциализации полученных результатов, заключены 2785 действующих лицензионных договоров на право их использования индустриальными партнерами (Ministry of Science…, 2021).

Таким образом, высочайший профессионализм коллектива во главе с академиком РАН Л. А. Беспаловой, развитие лучших традиций научной школы, созданной несколько десятилетий назад в Национальном центре зерна имени П.П. Лукьяненко, и внедрение новых инновационных подходов позволили получить результаты, не имеющие аналогов в мире, которые не просто вносят существенный вклад в реализацию Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации и способствуют конкурентоспособности на мировом рынке, но и являются основой независимости нашей страны в вопросах продовольственной безопасности.

Людмила Андреевна носит звание Героя труда Кубани, награждена Золотой медалью имени академика П. П. Лукьяненко, орденом Трудового Красного Знамени, орденом Почета, медалью ордена «За заслуги перед Отечеством». В 2014 г. академик Л. А. Беспалова была участником эстафеты Олимпийского огня. Ее имя включено в список граждан России, представленных в Зале национальной трудовой славы «Гордость России – люди труда»!».

Полный текст статьи директора ВИР имени Н. И. Вавилова, профессора РАН Елены Хлесткиной «Стратегия новой «зеленой революции» в селекции пшеницы: к юбилею академика РАН Людмилы Андреевны Беспаловой» находится по ссылке.

(Источники: официальный сайт ВИР им. Вавилова, статья директора ВИР имени Н. И. Вавилова, профессора РАН Елены Хлесткиной «Стратегия новой «зеленой революции» в селекции пшеницы: к юбилею академика РАН Людмилы Андреевны Беспаловой. Фото: официальный сайт ВИР им. Вавилова).

Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.