В последних числах июля в Красноярском научном центре СО РАН состоялась международная конференция «Оптимизация селекционного процесса – фактор стабилизации и роста продукции растениеводства Сибири». Ведущие селекционеры страны обсудили результаты своих работ по созданию новых сортов зерновых и плодово-ягодных культур, разобрали острые вопросы касающиеся болезней растений и выведения устойчивых к ним сортов. Ученые отметили, что нужно активнее исследовать иммунитет сельскохозяйственных культур и повышать качество имеющихся сортов.

Международная конференция «Оптимизация селекционного процесса – фактор стабилизации и роста продукции растениеводства Сибири» и 46-ой Проблемный совет по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству, посвященные 90-летию академика П.Л. Гончарова и 50-летию СО РАСХН прошли в Красноярске. Местом проведения и одним из основных организаторов стал Красноярский научный центр СО РАН. Мероприятие собрало ученых в области селекции, генетики и семеноводства из разных уголков России, а также из соседних Казахстана и Монголии.

Тему важности дела селекционеров подчеркнул в своей приветственной речи директор Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН»– Никита Волков, указав на то, что селекция – это тяжелый и долгий, но невероятно значимый процесс. Именно благодаря селекции урожайность многих культур повысилась в несколько раз. Выведение сортов, устойчивых к вредителям и болезням, позволило сохранить растения и урожаи. Создание холодостойких сортов – выращивать в Сибири груши, яблоки, сливы и даже виноград. В результате селекции мы можем получить большие и сладкие плоды красивой формы. Однако исследования в этой области продолжаются, здесь еще достаточно нерешенных вопросов. Важно внедрять в практику новые генетические методы анализа генотипов сортов; повышать урожайность и иммунитет культур; оценивать материал для селекции при помощи генетических и белковых маркеров. Обсудить успехи и проблемы селекционного процесса в Красноярск приехали более 50 ученых.

Значимым вопросом конференции было изучение болезней растений и выведение сортов, устойчивых к ним. Эта проблема становится особенно острой на фоне изменения климата, поскольку из-за потепления ареал распространения возбудителей болезней расширяется, и они возникают там, где раньше не были распространены. Про борьбу с заболеваниями сельскохозяйственных культур рассказала в своем докладе Людмила Ашмарина, доктор сельскохозяйственных наук, заведующая лабораторией иммунитета и защиты растений Сибирского НИИ кормов (Новосибирск). Сейчас на кормовых культурах встречается около 70 наиболее распространенных вредоносных заболеваний, среди которых пероноспороз, аскохитоз, мучнистая роса, корневые гнили, различные виды ржавчины, бактериальные заболевания и другие. «С каждым годом количество обнаруженных видов возбудителя фузариоза становится все больше. На сое, культуре достаточно новой для возделывания, еще в 1998 году с трудом можно было обнаружить болезни, однако сейчас они поражают ее регулярно», – рассказала доктор наук.

Из-за болезней вместо ценных зерновых культур с большим урожаем, получаются хилые, крайне непродуктивные растения, снижаются их посевные качества. Растения теряют питательные вещества, а это влияет на снижение качества кормов, производимых из таких культур. Это приводит к значительной потере качества продуктов питания, производимых животными, которые едят такой корм. Некоторые токсины из зараженного корма могут попасть в яйца и молоко. Людмила Ашмарина подчеркнула, что зараженные культуры рискованно употреблять в пищу.

Для того чтобы выбрать для селекции наиболее устойчивые «растения-родители» и получить от них сорта, способные противостоять болезням, ученые проводят фитопатологическую оценку наиболее перспективного селекционного материала различных кормовых культур на инфекционном фоне. Они заражают опытные образцы и изучают, какие сорта наиболее подвержены болезням. Об устойчивости или восприимчивости судят по интенсивности поражения растений. Те виды, которые поражаются меньше, включаются в селекцию для выведения новых болезнеустойчивых сортов.

Для более успешной борьбы с заболеваниями, ученые также создали базу данных болезней, которая содержит изображения характерных признаков поражения растений, биологических особенностях возбудителей по всем известным грибным, бактериальным и вирусным болезням зерновых культур. В базе также указаны рекомендации по агротехническим, химическим и биологическим способам защиты посевов с учетом конкретной ситуации заболевания. С ее помощью можно быстро и легко идентифицировать заболевание с точностью до возбудителя и стадии.

Особенной частью мероприятия стало посещение экспериментальных полей Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства. До начала конференции участники отправили в Красноярск сорта зерновых культур, созданные в научных институтах других регионов. Присланные сорта были посеяны учеными Красноярского НИИСХ для экологического сортоиспытания. Это позволило посмотреть и оценить, как поведут себя растения в условиях другого региона.

В полях участникам также были продемонстрированы работы по применению методов дистанционного зондирования Земли в сельском хозяйстве. Традиционно такое зондирование проводится при помощи космических спутников, однако, из-за большого расстояния до земли и атмосферных помех, такие снимки имеют недостаточную точность, помехи и неясности. Зондирование, которое проводится совместно Институтами сельского хозяйства, физики и биофизики Красноярского научного центра СО РАН не имеет этих проблем, поскольку представляет собой наземное исследование. Оно осуществляется при помощи дрона, совершающего съемку, и спектрометров, которые измеряют спектральные характеристики земли и растений. Полученные данные могут использоваться для картометрирования и исследования почв. Конечно, такая система не может быть использована для мониторинга больших территорий. Однако данные, полученные с ее помощью, можно сопоставить со спутниковыми снимками с помехами, провести их коррекцию, интерпретировать трудные и непонятные значения.

«Для исследования небольших участков такая система гораздо удобнее космического мониторинга. Она предоставляет точную, цветную и качественную наземную съемку объектов сельского хозяйства. Благодаря такой съемке можно проводить инвентаризацию сельскохозяйственных земель, оценивать состояние залежей неиспользованных участков, количество которых сейчас велико. С помощью наземных данных по состоянию земли и растений можно давать прогнозы, к примеру, урожайности или необходимости вносить удобрения. Также этот метод позволяет изучать засоренность посевов, поскольку их спектр отличается от чистых культур», – рассказал Анатолий Шевырногов, доктор технических наук, Заведующий лабораторией экологической информатики Института биофизики КНЦ СО РАН.

Ученые Красноярского научного центра СО РАН отметили, что в ближайшем будущем с беспилотников собираются осуществлять также и гиперспектральную съемку, которая собирает данные и предоставляет изображения в различных спектральных диапазонах. К тому же в нее можно будет дополнительно заложить различные почвенные, азотные и иные индексы, что сделает систему очень мощным инструментом регистрации, контроля и диагностики состояния сельскохозяйственных полей.

Проблемный совет включал в себя не только конференцию с докладами и выездом в поля. Одной из важных его частей были отчеты о работе за последние несколько лет, где представители селекционных центров разных НИИ сельского хозяйства рассказали о наиболее значимых достижениях. К примеру, в Алтайском селекционном центре и Омском аграрном научном центре открыли новые лаборатории молекулярно-генетических основ селекции растений. В НИИСХ Северного Зауралья в Тюмени вывели сорта, устойчивые к септориозу и стеблевой ржавчине. В Сибирском научно-исследовательском институте растениеводства и селекции в Новосибирске создали новый вид тритикале – гибрида с 32 хромосомами ржи и десятью от пшеницы, а также начали исследования болезней септориоза и корневых гнилей. Ученые федерального Алтайского научного центра агробиотехнологий СО РАН вывели новые сорта жимолости, облепихи, клубники, сливы, смородины, отличающиеся крупными плодами, урожайностью и сладким вкусом. Селекционерами Сибири и Казахстана сформирован уникальный генетический фонд различных культур, особенно по пшенице.

Ученые Научно-исследовательского института сельского хозяйства Красноярского научного центра СО РАН представили совместную с латвийскими и литовскими биотехнологами работу по селекции озимой ржи с низким содержанием полисахаридов пентозанов. Это свойство позволяют использовать ее для создания комбикормов и для диетического питания людей. Не менее важным представляется изучение у овса и ячменя бета-глюканов – эффективных ииммуномодулирующих веществ. Продукты из таких культур могут снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Однако, как оказалось, в настоящий момент селекционные центры вместе с НИИ переживают не лучшие свои времена. Многие отмечали такие проблемы как недостаток специалистов и финансирования, которые негативно сказываются на научной работе. Некоторые направления работы и селекция культур не ведутся, поскольку нет специалистов, которые могли бы ими заниматься. Проблему с недостатком профессиональных кадров предложили решить при помощи создания отделений бакалавриата и магистратуры не по общим агро-специальностям, а конкретно по селекции и семеноводству. Также на конференции было принято решение о создании журнала «Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции». Это поможет своевременно информировать ученых о новых достижениях.

Председатель проблемного совета Сибири по селекции и семеноводству, академик РАН, директор Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства – Николай Сурин отметил, что многие работы посвящены созданию высокоурожайных сортов, тогда как мало кто занимается улучшением качества уже имеющихся. Также он отметил, что многие темы все-еще остаются малоизученными, к примеру, сортовая агротехника, генетика, биотехнология, физиология и иммунитет растений. Ученый отметил, что сейчас важно изучать иммунитет растений, повышать их устойчивость к болезням и экстремальным факторам, толерантность сортов к заболеваниям, а также развивать исследования, направленные на улучшение качества зерна.

Следующий 47 Проблемный совет по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству и международная конференция по селекции состоятся в 2020 году в Барнауле.