Сорта пшеницы, устойчивые к фузариозу, разрабатывают российские селекционеры

18.04.2025

219

Красноярские ученые создают сорта пшеницы, устойчивые к фузариозу

Селекционеры Красноярского научного центра СО РАН работают над созданием новых сортов пшеницы, устойчивых к фузариозу колоса, вызванному грибами рода Fusarium. Создание таких сортов с помощью клеточной биотехнологии сыграет важную роль в повышении продбезопасности и стабильности сельского хозяйства страны. Результаты исследования опубликованы в журнале Аграрная наука Евро-Северо-Востока.

Фузариоз является одним из самых опасных заболеваний пшеницы, которое приводит к заражению зерна грибковыми токсинами, что делает его непригодным для потребления. Вспышки заболевания ежегодно фиксируются в разных регионах России. В Красноярском крае зараженность зерна грибом вида Fusarium sporotrichioides, вызывающим фузариоз, достигает 70%. Проблема приобретает особое значение, учитывая сложность борьбы с этим заболеванием.

Красноярские ученые выводят сорта яровой мягкой пшеницы, устойчивые к токсинам гриба, вызывающего фузариоз., с помощью клеточной биотехнологии. Селекционеры работали с каллусными культурами – клетками растений, которые растут в лабораторных условиях на питательных средах.

Опыт проводили с яровой мягкой пшеницей сорта КРАСНОЯРСКАЯ 12, наиболее востребованной у аграриев Восточной Сибири. Чтобы отобрать наиболее выносливые клетки, ученые добавили в их питательные среды токсичные фильтраты культуральных жидкостей грибов Fusarium sporotrichioides.

Метод позволяет выделить клеточные линии, устойчивые к воздействию грибковых токсинов, что является первым шагом на пути к созданию новых сортов пшеницы.

Красноярские ученые выводят сорта яровой мягкой пшеницы, устойчивые к токсинам гриба, вызывающего фузариоз., с помощью клеточной биотехнологии

Одними из ключевых критериев отбора клеток стали:

сохранение их способности к делению при воздействии токсина;
некроз в исследуемой клеточной культуре под действием токсинов.

Далее ученые пересадили выжившие клетки в свежую среду с токсином. Предполагалось, что использование свежей среды с токсином поможет поддерживать уровень стрессового давления на клетки. Однако после пересадки на свежую среду активный рост клеток продолжился. При этом некроз в тканях также не только не ускорился, а наоборот, замедлился. Ученые объяснили это повышением концентрации питательных веществ в среде и соответствующим увеличением способности клеток сопротивляться токсическому воздействию.

Фото: ksc.krasn.ru

Селекционеры Красноярского научного центра СО РАН работают над созданием новых сортов пшеницы, устойчивых к фузариозу колоса, вызванному грибами рода Fusarium

Мы отметили, что к концу третьей недели эксперимента на первичных средах признаки некроза у культур появляются из-за старения клеток. В результате без смены питательной среды, отобранные по признаку устойчивости к фильтрату культуральной жидкости гриба клеточные линии могут быть ошибочно отбракованы из-за некроза вследствие старения культуры.

Наша работа показывает важность оптимальной продолжительности культивирования для успешного отбора клеточных линий. Она может стать важным шагом в создании новых сортов пшеницы, устойчивых к грибковым заболеваниям. В дальнейшем мы планируем увеличить селектирующее давление и процент содержания токсина. Следует учесть, что количество полученных таким образом устойчивых линий снизится, однако, будут отбираться наиболее невосприимчивые к заболеванию варианты.

Валентина Ступко - кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник НИИСХ КНЦ СО РАН

Создание новых сортов с помощью клеточной биотехнологии станет важным шагом в повышении пробезопасности и устойчивости сельского хозяйства. Эти исследования открывают новые горизонты для селекции сельхозкультур, повышая их толерантность к заболеваниям и стрессам, что особенно актуально для регионов, подверженных частым эпифитотиям. Внедрение таких методов в программы селекции позволит значительно снизить потери урожая и повысить качество зерна.