Лаборатория генетических технологий и молекулярного сопровождения селекции зерновых и зернобобовых культур 

заведующий лабораторией - к.б.н. Крупин Павел Юрьевич e-mail: тел. (499) 976-65-44, факс (499) 977-09-47, iab@iab.ac.ru Год создания – 2022

Сотрудники:

Бурсаков С.А., с.н.с.
Климушина М.В., с.н.с.
Блинков А.О., м.н.с.
Юркина А.И., м.н.с
Ермолаев А.С., м.н.с
Стрембовский И.В., м.н.с
Минькова Я.В., м.н.с
Самарина М.А., м.н.с
Алкубеси М., м.н.с

Направления научной деятельности

Лаборатория создана в 2022 г. для получения новых и расширения уже известных знаний о структурно-функциональной организации геномов зерновых и зернобобовых культурных растений, а также на практическое использования этих знаний для разработки генетических технологий и молекулярного сопровождения селекции данных культур.

Главный фокус работы лаборатории направлен на изучение генетического потенциала зерновых и зернобобовых культур и создание инструментов для его использования в селекционном процессе. Приоритетным направлением деятельности лаборатории является создание новых скороспелых сортов, отличающихся низкой чувствительностью к влиянию фотопериодизма, а также создание адаптированных к засушливым условиям и высокоотзывчивых на искусственное орошение сортов, позволяющих, в перспективе, не только отодвинуть границы возделывания исследуемых культур на север, но и значительно расширить возможности их выращивания в нашей стране в целом. С этой целью в лаборатории ведется поиск и изучение генов и их перспективных аллелей, контролирующих проявление хозяйственно ценных признаков и свойств растений: габитус растений, продолжительность периода вегетации и реакция на фотопериод, гены путей синтеза белков, жиров и других важных метаболитов, пригодных для глубокой переработки зерна, генов устойчивости к инфекциям зернобобовых и многочисленным абиотическим факторам, существенным образом влияющих на продуктивность растения – повышенная температура в период цветения и недостаток влаги в фазу бутонизации. Для полноценного вовлечения в селекционный процесс обнаруженных генов в лаборатории ведётся разработка молекулярного инструментария, позволяющего проводить мониторинг переноса и наследования ценных аллелей генов в поколениях. Эти работы позволят приблизить и ускорить создание конкурентоспособных отечественных сортов сои.

Основная научно-исследовательская деятельность лаборатории направлена на:
- поиск и разработку новых молекулярно-генетических маркеров генов интересующих признаков и свойств культур;
- валидацию и оптимизацию существующих маркеров;
- создание удобных онлайн инструментов и баз данных поиска молекулярных маркеров;
- разработку собственных функциональных маркеров на аллельные полиморфизмы;
- разработку новых систем ДНК-маркирования и генотипирования растений;
- скрининг коллекций сортов и гибридов зерновых и зернобобовых культур по маркерам генов устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам, а также качества зерна;
- скрининг сортов и гибридов зерновых и зернобобовых культур с использованием панелей SNP-чипов;
- поиск ассоциаций между SNP-полиморфизмами и хозяйственно ценными признаками культур;
- биоинформатический анализ данных полногеномного секвенирования генома и транскриптома;
- генотипирование зерновых и зернобобовых сельскохозяйственных культур по маркерам хозяйственно-ценных признаков;
- создание перспективных линий зерновых и зернобобовых культур сельскохозяйственных растений методами маркер-опосредованной и геномной селекции.

Основные объекты исследований

Соя - поиск перспективных генов устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам, низкостебельного габитуса растений, качества зерна, прикрепления нижнего боба, чувствительности к фотопериодизму, полногеномное секвенирование и SNP-типирование, симбиотической азотфиксации, маркирование гибридов и сортов сои по селекционно значимым генам, создание онлайн-инструмента для поиска известных маркеров, создание иммунных к основным бактериальным заболеваниям линий сои.

Люпин - поиск генов устойчивости к бактериальным заболеваниям; генотипирование и маркирование перспективных высокобелковых низкоалкалоидных сортов отечественной селекции, создание резистентных и маловосприимчивых к бактериальным корневым заболеваниям линий люпина.

Горох – поиск участков полиморфизма у отечественных сортов гороха и разработка на их основании молекулярных маркеров для целей отечественной селекции, поиск и локализация перспективных генов белкового обмена, создание высокобелковых линий гороха.

Кукуруза – маркирование гибридов кукурузы по комплексу технологически значимых генов и создание гибридов кормовой и пищевой кукурузы с заданными свойствами, валидация известных молекулярных маркеров кукурузы и создание масштабной онлайн-базы маркеров.

Все работы проводятся в рамках приоритетных проектов Российской Федерации по развитию отечественной селекции и наукоёмких средств её сопровождения, направленных на ускорение создания высокотехнологичных сортов и гибридов ключевых для сельского хозяйства РФ культур и защиты авторских прав селекционеров.