Найдены гибриды пшеницы и пырея с ценным свойством

Уборку урожая и переработку пшеницы значительно осложняет предуборочное прорастание: если из-за сильных дождей, тумана или обильной росы зрелые зерна оказываются во влажной среде, то они могут начать прорастать в колосьях, а это снижает качество зерна и муки. С этой проблемой сталкиваются и те, кто работает с гибридами пшеницы и злакового растения пырея. Эти гибриды многолетние, живущие более двух лет, что дает экономические преимущества, но пока они не могут конкурировать с обычной пшеницей в том числе и потому, что подвержены предуборочному прорастанию.

Исследователи сравнили свойства 87 гибридов пшеницы и пырея, выведенных в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН, чтобы изучить растения на устойчивость к предуборочному прорастанию. Для этого ученые создавали идеальные условия прорастания зерен. Гибриды выращивали в поле, а в период созревания зерна собирали и помещали в специальные влажные камеры в лаборатории. За прорастанием зерен ученые наблюдали в течение месяца, их интересовало, с какой вероятностью и как быстро будут прорастать различные сорта. Количество проросших зерен считали в течение первых семи дней после помещения в камеру.

Более ранние исследования показали, что устойчивость к предуборочному прорастанию связана с различными вариациями гена, регулирующего поздние этапы развития эмбриона у кукурузы, однако, для пшенично-пырейных гибридов эту связь не исследовали. Авторы работы клонировали ген у дикорастущих сородичей пшеницы, секвенировали (прочитали последовательность его составных частей) и изучали варианты этого гена у пшенично-пырейных гибридов. Они выделили четыре генетических вариации: первая встречается у 41% растений, вторая – у 13%, третья – у 29% и четвертая – у 15%. Последняя давала значительно большую устойчивость к прорастанию, чем остальные.

«Эти данные можно использовать для переноса гена обычными методами селекции в пшеницу, то есть создавать сорта обычной пшеницы, устойчивые к предуборочному прорастанию, используя генетический потенциал дикорастущих сородичей», – рассказывает Геннадий Карлов.

Подобные методы применяются для выведения сортов пшеницы, устойчивых к различным болезням и неблагоприятным условиям среды. Также результаты исследования можно использовать при выведении сортов многолетней пшеницы (обычно это пшенично-пырейные гибриды) и повышении ее конкурентоспособности по сравнению с обычной пшеницей.

Исследование поможет вывести новые сорта, зерна которых не будут прорастать в колосе, и получать более высокие урожаи. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS ONE.

Источник: Дайджест РНФ