ЗАМЕТКИ СЕЛЕКЦИОНЕРА
264 subscribers
3 photos
1 video
10 links
ЗАМЕТКИ СЕЛЕКЦИОНЕРА — мой канал для мыслей про селекцию, семеноводство и развитие сельского хозяйства
Download Telegram
Про что этот канал? Давайте знакомиться

Чтоб читатели не терялись в догадках здесь будет пост -знакомство


Меня зовут Юрий Епифанович и я — селекционер и исследователь в области сельского хозяйства

ЗАМЕТКИ СЕЛЕКЦИОНЕРА — мой канал для мыслей про селекцию, семеноводство и развитие сельского хозяйства

Иногда будут посты с рассказом на темы которые мне кажутся интересными, иногда ответы на вопросы полученные на других площадках, а изредка едкие комментарии к чужим публикациям.


https://t.me/breeders_notes
👍7
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Часть1
Один Китай ˗ две системы. Под таким лозунгом начал свои реформы Дэн Сяопин Реформы которые не только сделали Китай второй экономикой мира, но и разделили его на две части передовую промышленную и архаичную аграрную. Основная зерновая культура в южной половине Китая рис. Китайцы его выращивают также как и их соседи Вьетнамцы на своих семейных фермах или как сказали бы у нас на «огородах», потому как размеры участков в 6 соток ближе к этому российскому явлению. Китайская технология возделывания риса сильно отличается от привычной нам. Они выращивают рассаду которую затем вручную пересаживают в рисовые чеки предварительно «взбаламутив» грунт с помощью буйволов или специальной техники. Дальше они следят за уровнем воды, подкармливают, борются с болезнями и вредителями, в общем все примерно как у нас. Но есть нюанс. Вместо сортов они высевают гибриды первого поколения, F1 полученные на основе ЦМС.
Использование F1 позволяет увеличить урожайность за счет гетерозиса примерно на 15%, но делает семеноводство дорогим и сложным. Относительно недавно (в году этак в 2016 или 2017) ВНИИ риса посетила делегация ученых из Китая. В свете принятого КПК курса на укрупнение крестьянских хозяйств, под которым наверное следует понимать перевод сельского хозяйства на индустриальную основу, китайские коллеги интересовались применяемыми в России технологиями рисоводства и прежде всего и разбросным способом сева.
Дороговизна семян гибридного риса толкает ученых на поиски путей решения данной проблемы. Даже в России, не смотря на то что гибридный рис у нас не выращивается, велись исследования по «закреплению гетерозиса». Поскольку «закрепить» явление природа которого не установлена не представляется возможным, то и результат был соответствующий. Впрочем некоторые локальные успехи все таки были. Например была защищена докторская диссертация (Гончарова Юлия Константиновна. Генетические основы повышения продуктивности риса: диссертация ... доктора биологических наук), а проблему в общем так и не решили.
Высадка рассады риса
Продолжение следует...
Часть 2.
И вот совсем недавно в nature biotechnology сделана публикация (Wang, C., Liu, Q., Shen, Y. et al. Clonal seeds from hybrid rice by simultaneous genome engineering of meiosis and fertilization genes. Nat Biotechnol 37, 283–286 (2019). https://doi.org/10.1038/s41587-018-0003-0 ) в которой описывается стратегия, позволяющая клонально размножать гибриды риса F1 через семена. Авторы зафиксировали гетерозиготность гибридного риса F1 путем мультиплексного редактирования генома CRISPR–Cas9 мейотических генов REC8, PAIR1 и OSD1 для получения клональных диплоидных гамет и тетраплоидных семян. На этом этапе все прошло гладко, фертильность сохранилась на уровне исходного сорта риса CY84. Осталось вернуть диплоидность семян.
Затем они отредактировали ортолог недавно открытого у кукурузы гена MATRILINEAL (MTL) (участвующего в оплодотворении) и убедились, что он может индуцировать образование гаплоидных семян у гибридного риса. Наконец, они объединили фиксацию гетерозиготности и индукцию гаплоидности путем одновременного редактирования всех четырех генов (REC8, PAIR1, OSD1 и MTL) у гибридного риса и получили растения, способные клонально размножаться семенами. Успех был омрачен снижением завязываемости семян с 81,9% у дикого типа до 6,2% у отредактированного.
Теоретически, применение этого метода может обеспечить самовоспроизводство F1 широкого спектра элитных гибридных культур, вероятно кормовых для которых фертильность растений не является ключевым условием, но пока не применима для риса.
Не смотря на то что чуда не случилось, это весьма интересное исследование дающее новые знания о генетических и молекулярных основах биологии оплодотворения у покрытосеменных растений, а также новый опыт применения технологии редактирования генома. Китайские ученые не сдаются и возможно, рано или поздно они смогут преодолеть стоящие перед ними препятствия, приблизив еще на один шаг давнюю мечту — получение дешевого F1 риса.
Часть 3

Столкнувшись с проблемой ученые не опустили руки, а продолжили искать пути решения задачи. Без особых успехов перебрав еще несколько вариантов пришли к такому решению:
к мутации трёх генов (REC8, PAIR1, OSD1 , превращающей мейоз в митоз, что приводит к образованию диплоидных клоновых яйцеклеток добавили еще одну BBM1 для запуска развития эмбриона без оплодотворения.
В результате частота образования клоновых семян достигла **98.7%, а фертильность у лучший линий достигла 83.67%, что близко к нормальному рису (88.65%).
Большинство клоновых линий стабильно передавали признак апомиксиса потомству, хотя у двух линий наблюдался атавизм (признак проявился через поколение).
Не обошлось и без побочных явлений - у части линий наблюдалось образование нескольких эмбрионов в одном семени.
Подробнее можно ознакомиться здесь https://doi.org/10.1038/s41467-022-35679-3 и здесь https://doi.org/10.1007/s00299-024-03154-6
Завотделом селекции и семеноводства кукурузы НЦЗ им. П.П. Лукьяненко, д.с.-х.н. Анатолий Иванович Супрунов награждён Премией дружбы провинции Ляонин КНР как выдающийся иностранный специалист, внёсший большой вклад в развитие провинции Ляонин.

Поздравляю Анатолия Ивановича с этой почетной наградой!
👍6
Проверка чата
Первые комментарии в чате. Не грех и репост сделать)
Forwarded from Сергей Гончаров
Forwarded from Сергей Гончаров
На X сельскохозяйственном форуме «Зерно России – 2026» выступит Гончаров Сергей Владимирович, доктор с.-х. наук, директор по развитию ООО «Агролига Центр Селекции Растений»
Его доклад «Решить проблемы сбыта зерна: повысить качество твёрдой пшеницы!» — это не просто анализ сезона, а честный и практичный разговор о том, как в условиях исторически низких цен на зерно найти культуру, которая работает на прибыль?

📈 Почему твёрдая пшеница?
• Цена на качественное зерно на 20–25% выше, чем на мягкую.
• Востребована переработкой: категория «А» макаронных изделий стала лидером роста продаж!
• Продукты из твёрдой пшеницы — тренд здорового питания: низкий ГИ, функциональная ценность.
• При урожае 2025 года более 1,6 млн тонн — качественного зерна всё ещё критически не хватает: 1–2 классы почти отсутствуют, а внутренний и внешний рынок требует именно их.

Сергей Владимирович расскажет:
• почему в партиях преобладает 4 класс и как это исправить;
• какие ошибки в технологии «съедают» качество;
• как добиться цены 20-25 тыс. руб./т вместо 8–12 тыс.;
• какие проекты уже доказали: зерновой гектар может приносить деньги, а не проблемы?

💬 «Нужно, чтобы зерновой гектар перестал быть бедным!» — говорит профессор Гончаров. Приезжайте, чтобы узнать как это сделать на практике.

📍 Форум «Зерно России – 2026».
📆 19-20 февраля, г. Сочи
🎯 Подробности и регистрация на сайте: https://events.agbz.ru
2
С Днём студента всех причастных! Помним бессонные ночи перед сессией и неповторимую атмосферу студенческой жизни. Желаем и нынешним студентам прочувствовать всю её прелесть, а нам — хотя бы на миг вернуть тот задор и безграничную веру в будущее!

И самое главное от меня:
С Днём студента! Пусть ваш ум будет острым, дух — свободным, а сердце — полным смелых идей. Дерзайте, творите и никогда не переставайте учиться новому!
4😁1
Поступил вопрос от одного агронома о состоянии селекции кукурузы на улучшение питательной ценности в Китае. Возник интерес в связи появлением вот этих новостей:
https://feedlot.ru/novosti/kitajskie-uchenyie-nachali-razrabotku-bogatoj-belkom-kukuruzyi

и
https://originagritech.com/5148-2/

Поскольку с этой темой я давно и хорошо знаком, поскольку когда-то начинал с нее свою работу в селекции и лично знал многих кто внес существенный вклад в изучение этого вопроса в России (а вернее еще в СССР), то решил не ограничиваться простым да/нет/не знаю. Надеюсь найдутся читатели которым эта тема будет интересна. Начну я рассказ с самого начала, с конца IXX века...
Часть 1

Первые исследования, связанные с направленным изменением биохимического состава зерна, были начаты в Иллинойсе (США). Я пишу именно «начаты», потому что эксперимент продолжается до сих пор. Эксперимент был инициирован Сирилом Г. Хопкинсом с первоначальной целью изменения уровня масла и белка в зерне. Он доказал свою эффективность в повышении уровня масла и белка, а также других связанных количественных признаков, на протяжении более 100 поколений.

Рекуррентный отбор, применяемый в исследовании, показал невероятную эффективность. Содержание протеина удалось повысить с 9-11% до 30% и выше, а масла — с 4% до 15%, и эффективность отбора при этом не показывает тенденции к снижению.

Подробные отчеты по этому эксперименту можно посмотреть здесь:
http://mooselab.cropsci.illinois.edu/longterm.html

Однако, как это часто бывает, несмотря на очевидные успехи, проблему дефицита белка при использовании кукурузы решить таким способом не удалось. Чтобы понять причины «провала», нужно разобраться в биохимических особенностях кукурузного белка. Проблема кроется в аминокислотном составе белка кукурузы.

Как сказал классик: «Для познания факторов, слагающих аминокислотный фонд различных видов зерна, определенное значение имеют исследования по установлению фракционного состава белков, изучению его компонентного состава, а также по содержанию аминокислот как в суммарных фракциях, так и в составляющих их субкомпонентах.» (Рядчиков В.Г. Улучшение зерновых белков и их оценка. М.: Колос, 1978.) То есть нужно изучить фракционный состав белка и аминокислотный состав отдельных белковых фракций.

Прежде чем обратиться к подробностям фракционного состава белков кукурузы, нужно обратить внимание, что биологическая ценность белка (по сути, эффективность его использования при употреблении в пищу) определяется содержанием незаменимых аминокислот. В кукурузном белке лимитирующая аминокислота — лизин (на самом деле всё немного сложнее, но в первом приближении так). Белки кукурузы разделяются на четыре фракции (классификация по Осборну (на всякий случай уточню, что к Оззи Осборну она отношения не имеет)): альбумины, глобулины, проламины (у кукурузы — зеины), глютелины. Альбумины и глобулины представлены в основном ферментами и структурными белками. Локализованы в основном в зародыше и алейроновом слое. Зеины и глютелины содержатся в эндосперме и не обладают ферментативной активностью. Эндосперм обычной кукурузы содержит суммарно 0,6% альбуминов и глобулинов, 5,0% зеинов и 7,2% глютелинов, при этом проламиновая фракция (зеины) практически не содержит лизина. Так вот, проблема заключается в том, что увеличение содержания белка происходит в основном за счет зеинов. Содержание белка растет, а его переваримость снижается.

Продолжение следует...
👍92🤓1
Часть 2

В 1964 году появилось сообщение об обнаружении кукурузы, содержащей сбалансированный по незаменимым аминокислотам белок. Оказалось, что мутант кукурузы *opaque-2* (O2), описанный впервые Синглетоном и Джонсоном в начале 20-х годов прошлого столетия, имеет содержание лизина, вдвое превышающее показатели нормальной кукурузы. Содержание других незаменимых аминокислот также было повышено. Животные и даже дети (мексиканские) хорошо росли на этой новой высоколизиновой кукурузе. Привесы удвоились по сравнению с кормлением обычной кукурузой.

С 1966 года в Краснодарском НИИ сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко академик М.И. Хаджинов первым в СССР начал селекционную работу по повышению содержания лизина в зерне кукурузы. Для реализации селекционной программы была создана биохимическая лаборатория с виварием, позволяющим проводить биологическую оценку новых линий и гибридов кукурузы.

Первым был выбран вполне логичный путь — создание высоколизиновых аналогов популярных гибридов. Беккроссная селекция в случае с мутацией *opaque-2* нетрудна, поскольку мутантные зерновки четко маркируются фенотипически: они имеют мучнистый эндосперм. Быстро выяснилось, что высоколизиновая кукуруза, помимо преимуществ, имеет и недостатки. Урожайность её ниже относительно нормальных аналогов на 10%, устойчивость к фузариозу ниже из-за более мягкого эндосперма и повышенного содержания лизина, уборочная влажность выше.

Помимо создания высоколизиновых аналогов обычной кукурузы, активно изучалась возможность сочетания различных мутаций, влияющих на химический состав эндосперма. Наибольшее внимание уделялось использованию мутации *floury-2* (fl2). Другим направлением было создание высокобелковых O2-линий. Кроме непосредственно селекционных программ, были проведены работы по изучению биохимического состава огромного числа линий и гибридов и динамики изменения аминокислотного состава в процессе созревания зерна. Отдельно пристальному изучению подверглась питательная ценность высоколизиновой кукурузы.

Была создана целая серия высоколизиновых аналогов популярных гибридов, лучшим из которых признавался Краснодарский 303 ВЛ. Он отличался повышенным содержанием белка (свыше 12%), высокой урожайностью и стабильностью. Оригинальный гибрид 303 в отдельные годы занимал до 60% площадей, занятых кукурузой в Советском Союзе.

Следующим этапом стало создание оригинальных линий. Согласно высказыванию доктора Александера: «... селекция обычной кукурузы на протяжении веков основывалась на подборе модификаторов, которые могут быть неэффективными для *opaque-2*. Поэтому возникает необходимость создания нового материала, в котором было бы возможным вести отбор модификаторов, улучшающих проявление *opaque-2* аллели». Попутно были найдены гены, модифицирующие действие O2, в результате чего появлялась «мозаичность» эндосперма: в мучнистом эндосперме возникали стекловидные участки. Это явление стали широко использовать в селекционной практике, что позволяло повысить показатели урожайности, устойчивости к фузариозу и полевой всхожести практически до уровня обычной кукурузы.

В результате к исходу 1985 года был зарегистрирован гибрид Краснодарский 395 АСВ ВЛ. По всем агрономически значимым признакам он не уступал [обычной кукурузе]. Как говорится, всем хорош, но есть нюанс. Гибрид имел содержание белка 8-9% и содержание лизина в белке 3,6% против 4,5-5% у других высоколизиновых гибридов, что ставило его по уровню содержания лизина в зерне на одну «полку» с обычной кукурузой.

Продолжение следует...
👍4🤓32