ДЕРЖИМ КАЧЕСТВО ПОД КОНТРОЛЕМ: ПРОВЕРЯЕМ КАЖДУЮ СЕМЕННУЮ ПАРТИЮ НА СОРТОВУЮ ЧИСТОТУ!

Лаборатория электрофоретического анализа отдела технологии и биохимии зерна Национального центра зерна им. П. П. Лукьяненко на пике интенсивных работ. Сейчас разгар сезона проверки семенных партий озимой пшеницы на сортовую идентификацию и определение сортовой чистоты. Обязательному анализу методом электрофореза подвергается каждая партия семян, предназначенная для реализации. Определение сортовой принадлежности и сортовой чистоты посевного материала – важнейшее звено в системе контроля качества. Это гарантия сортовой чистоты и подлинности продукции, которая затем попадёт на российские и зарубежные поля!

«Когда в активе учреждения 215 сортов пшеницы и тритикале, внесённых в Госреестр селекционных достижений РФ, строгий контроль становится не просто формальностью, а фундаментом репутации. Такой внушительный ассортимент – это не только богатый выбор для аграриев, но и огромная ответственность для нас как для оригинатора. Мы понимаем: чем шире линейка сортов, тем тщательнее должна быть проверка каждого семени, попадающего к конечному потребителю», – отмечает заведующая лабораторией электрофоретического анализа отдела технологии и биохимии зерна, кандидат биологических наук Елена Евгеньевна Мельникова.

В лабораторию на анализ отправляются средние пробы по 500 граммов из каждой семенной партии, из которых на исследование отбираются 100 зёрен. Анализируется каждая партия семян, выращенных в Центре и его филиалах, а также материал на контроль качества привозят индустриальные партнёры – хозяйства, сотрудничающие с Центром в части размножения. Любой производственный процесс не исключает человеческий фактор: засорение может произойти на любом этапе: посев, уборка, хранение, транспортировка.

«В этом году, да и в прошлом, бывало, привозят от наших индустриальных партнёров семена: должен быть Хит, а анализ показал – Век. Или хозяйство привезло сорт, который при апробации был замечательный, а когда мы посмотрели его на сортовую чистоту, оказалось, что там 14 % примесей другого сорта. Благодаря электрофоретическому анализу мы можем контролировать сортовую чистоту такого огромного количества селекционных разработок», – подчёркивает заведующая отделом селекции и семеноводства пшеницы и тритикале, академик РАН, д.с.-х.н. Людмила Андреевна Беспалова.

В НЦЗ им. П. П. Лукьяненко метод электрофоретического анализа применяют с 1980-х годов, и, несмотря на тенденцию коллег к переходу к ПЦР-методу, в Центре сохраняют и развивают эту технологию контроля. Методу электрофореза присущи высокая производительность для проведения массовых анализов, быстрая скорость и низкая себестоимость, а прежде всего – высокая точность.

«Крахмальный и полиакриламидный гели выполняют роль молекулярного сита: белки пшеницы под действием постоянного тока двигаются по гелю: крупные молекулы остаются вверху, более мелкие мигрируют вниз. Таким образом получается сортоспецифичный спектр. Причём спектр пшеницы не зависит от условий выращивания, от агротехнических манипуляций: всегда, если это сорт Таня, то Таня, если сорт Алексеич – то Алексеич. У нас накоплена большая база данных глиадиновых формул сортов пшеницы российской и иностранной селекции», – отмечает Елена Евгеньевна Мельникова.

Но электрофоретический анализ в Центре применяют не только для семенного контроля пшеницы, тритикале и ячменя, с его помощью ещё определяют степень гибридности кукурузы.

Следующее направление применения метода электрофореза – селекционное. Успех проделанной селекционером работы испытывается не только в поле, но и в лаборатории. Учёные приносят сюда выделившиеся на стадии контрольного питомника и конкурсных сортоиспытаний линии, чтобы коллеги проанализировали их по запасным белкам.

«Если селекционеры нам предоставляют родословные линий, то мы можем контролировать переход компонентов родителей, а значит, и хозяйственно ценных признаков, связанных с этими компонентами. Сейчас учёные обращают особое внимание на ржаные транслокации, которые увеличивают урожайность сортов. Мы можем определить, есть ржаная транслокация в данном селекционном материале или нет. В других НИИ, как правило, к ржаной транслокации 1BL/1RS относятся настороженно, потому что её наличие снижает качество зерна, но наши селекционеры смогли преодолеть это отрицательное влияние. Безостая 100, Век, Россыпь, Стан, Фёдор – сорта с ржаной транслокацией 1BL/1RS, но при этом они относятся к «сильным» пшеницам. Другая ржаная транслокация, 1АL/1RS, идентифицирована в сортах «сильной» пшеницы: Стиль 18, Школа, Победа 75», – подчёркивает заведующая лабораторией.

Благодаря этому анализу учёные получают данные о селекционном потенциале своих разработок и определяются с дальнейшим планом научной деятельности. Также метод позволяет выявить различия в сестринских линиях, а это означает перспективу создания из представленной к анализу комбинации не одного, а нескольких новых сортов.

Третье важное направление в использовании электрофоретического анализа – определение биотипного состава кандидатов в сорта пшеницы. Метод позволяет определить глиадиновые биотипы и их соотношения по электрофоретическим спектрам. Изучение биотипного состава пшеницы помогает ускорить создание сортов, обладающих желаемыми характеристиками: высокой адаптацией к условиям среды (засухоустойчивость, устойчивость к болезням), высоким качеством зерна и др. В итоге селекционеры при создании новых сортов могут выделить лучшие по продуктивности и качеству биотипы, а биотипы с нежелательными признаками – удалить.

Следует отметить ещё такой важный вектор исследований в лаборатории электрофоретического анализа, как работа с коллекционным материалом. При поступлении в отдел селекции и семеноводства пшеницы и тритикале новых коллекций образцы семян передаются на анализ, позволяющий учёным определить формулу сорта, выстроить план гибридизации, определив пары для скрещивания.

Применение метода электрофореза запасных белков пшеницы играет одну из ключевых ролей в повышении результативности селекционного процесса на качество. Учёные НЦЗ им. П. П. Лукьяненко получают возможность уже на ранних этапах селекции отбирать генотипы с определёнными аллелями глиадинкодирующих локусов, сопряжённых с хозяйственно ценными признаками. Также с помощью этого метода оцениваются коллекционные сортообразцы, проводится огромная работа по сортовой идентификации и определению сортовой чистоты семенных партий пшеницы, биотипного состава сортов пшеницы, тритикале, ячменя и определяется степень гибридности семян кукурузы.

Развитие данной методики, расширение диапазона исследований, накопление эмпирической базы, как и сохранение и модернизация фитотронно-тепличного комплекса, неразрывно связаны с именем Людмилы Андреевны Беспаловой, которая, следуя стратегическому курсу Павла Пантелеймоновича Лукьяненко, вносит огромный вклад в укрепление Центра в статусе флагмана отечественной селекции.