Разработка новых сортов овса, устойчивых к корневым гнилям, идет быстрее благодаря ученым

Новости МирТесен

Специалисты из Красноярска создали целый ряд методов лабораторной диагностики, с помощью которых можно оперативно определить, насколько восприимчивы селекционные сорта зерновых культур к грибам рода Fusarium. Комплексный подход позволил обнаружить линию ярового овса (Б-70), демонстрирующую высокую урожайность даже при воздействии токсинов, производимых этим патогеном. Это позволит уменьшить потери урожая и сократить использование фунгицидов. Описание исследования представлено в журнале « Сибирский вестник сельскохозяйственной науки».

Овес занимает важное место среди зерновых культур, выращиваемых в России. Он применяется для изготовления диетических каш, детского питания, а также в качестве корма для скота. Основная трудность при возделывании овса – это корневые гнили, спровоцированные грибами определенного рода Fusarium. Грибное заболевание поражает корни и нижнюю часть стебля, что приводит к ослаблению и гибели растений, а также к уменьшению общей урожайности. Применение обычных способов борьбы с фузариозом предполагает использование пестицидов, что влечет за собой рост затрат и негативное воздействие на окружающую среду. В связи с этим, важно разрабатывать сорта, которые характеризовались бы не только высоким качеством зерна, но и генетической устойчивостью к фузариозу.

Специалисты Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук осуществили всестороннюю оценку многообещающих сортов ярового овса и определили линию, обладающую устойчивостью к грибку, вызывающему корневые гнили Fusarium poae. Данная линия отличается высокой продуктивностью. Внедрение новой технологии уменьшит потери зерновых культур и сократит использование фунгицидов.

Для проведения исследований применялись методы культивирования растительных клеток в лабораторных условиях на питательных средах. Этот биотехнологический подход позволяет значительно ускорить процесс изучения и отбора наиболее перспективных линий, исключая необходимость ожидания их созревания в полевых условиях. В ходе работы ученые культивировали клетки овса в чашках Петри, используя питательную среду, после чего добавляли к ним грибные токсины Fusarium poae. Через месяц проводилась оценка: какие линии демонстрировали выживание и дальнейший рост, а какие – прекратили свое развитие.

Одновременно эксперты оценивали, насколько успешно проростки улучшенных сортов способны осуществлять фотосинтез в неблагоприятной среде. Овес был посеян в грунт, а спустя три дня после того, как ростки появились на поверхности, в почву внесли взвесь спор гриба Fusarium poae в большом количестве, чтобы имитировать сильное заражение в природе.

Линия Б-70 проявила наибольшую устойчивость к корневой гнили. В лабораторных условиях она показала наименьшую гибель клеток в чашках Петри и самую высокую скорость фотосинтеза при воздействии грибковых токсинов. Кроме того, у этой линии было отмечено преобладание формирования зачатков стеблей в развивающейся на питательной среде массе клеток. Это указывает на то, что даже при неблагоприятных условиях растение способно сохранять потенциал для регенерации и нормального роста. В полевых условиях по урожайности и массе зерна линия Б-70 не уступала контрольному образцу, а по числу стеблей, сформировавших колосья с зерном, показала лучшие результаты.

«Линия Б-70 продемонстрировала значительную устойчивость к корневым гнилям в условиях клеточной культуры. Даже при интенсивном поражении грибком клетки данной линии сохраняли способность к росту, в то время как у стандартного сорта овса этот процесс был подавлен. Данная линия отличается высокой продуктивностью и не проигрывает по урожайности наиболее эффективным сортам. Благодаря применению таких стабильных генетических признаков, станет возможным выведение сортов овса, обладающих устойчивостью к фузариозу. Это уменьшит необходимость регулярной обработки посевов пестицидами и, как следствие, сократит затраты на выращивание», — заключила Светлана Луговцова, старший научный сотрудник лаборатории физиологии и биотехнологии Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства.

Материалы и фотографии предоставлены Федеральным исследовательским центром «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Фото Анастасии Тамаровской / ФИЦ КНЦ СО РАН