Лаборатория спидбридинга в селекции сельскохозяйственных культур

заведующая лабораторией – к.б.н. Черноок Анастасия Геннадьевна тел. (499) 976-65-44, факс (499) 977-09-47, iab@iab.ac.ru Год создания – 2024

Сотрудники:

Авдеев Сергей Михайлович, с.н.с.
Рубец Валентина Сергеевна, в.н.с.
Канунникова Виктория Юрьевна, м.н.с.
Лаппо Анастасия Андреевна, м.н.с.
Онежко Надежда Николаевна, лаб.
Бизякина Дарья Олеговна, м.н.с.
Дмитриева Анна Руслановна, м.н.с.
Маренкова Алина Геннадьевна, лаб.
Васильев Андрей Васильевич, лаб.

Направления научной деятельности

Лаборатория создана в 2024 г. с целью разработки подходов и протоколов спидбридинга для сокращения сроков получения генеративных поколений растений для ускорения селекционного процесса, подбора комплекса приёмов для индукции перехода к цветению, плодоношению и созреванию. К таким комплексным методам относятся: подбор спектрального состава света, интенсивности света, длины фотопериода, дневных и ночных температур, влажности воздуха, типа субстрата для выращивания, подбор оптимальных сроков внесения удобрений и ряд других.

Технологии спидбридинга позволяют за один год получить до шести поколений в отличие от стандартных технологий выращивания. Шестое поколение, полученное после скрещивания путём самоопыления и отбора — это набор почти гомозиготных линий, представляющих интерес для работы генетикам, селекционерам и биотехнологам. Использование методов прямого сокращения времени, затрачиваемого на рост и развитие растений в совокупности с методами биотехнологии, позволяют проводить быстрый отбор и браковку форм для дальнейших скрещиваний. На базе лаборатории ведутся исследования по важнейшим генам, определяющим габитус растения, образ жизни, технологические характеристики и другие. Молекулярно-генетическое сопровождение является неотъемлемой частью проводимых нами исследований для возможности определения наилучших условий выращивания отдельных генотипов.

Спидбридинг позволяет не только получать чистые линии для селекционно-генетических задач, но и открывает новые возможности в исследовательских целях, например в лаборатории отрабатываются технологии скоростного и крупномасштабного получения гибридов F1. Ускорение роста и развития растений позволяет получать донорский материал для задач цитологии или биотехнологии (незрелые зародыши, пыльники), позволяет быстро вырастить отредактированные растения для анализа экспрессии генов, а также позволяет быстро оценить работу редких и неизученных аллелей.

В лаборатории находится две камеры для ускоренного роста растений и одна яровизационная камера. Сотрудниками ведётся активная работа с кукурузой, подсолнечником, соей, озимыми и яровыми культурными злаками: твердая пшеница, мягкая пшеница, тритикале, пшенично-пырейные гибриды. В лаборатории ведётся разработка протоколов и настроек для камер спидбридинга, способствующих изменению параметров выращивания. Светодиоды – источники узконаправленного света –дают возможность менять интенсивность над участками одного стеллажа, что позволяет масштабировать проводимые в лаборатории эксперименты для нескольких культур одновременно. В яровизационной камере нами отрабатываются градиенты температур, позволяющие за один опыт определить оптимальную температуру для быстрой яровизации озимых и двулетних культур.

Лаборатория ведёт активное научное и научно-техническое сотрудничество с ведущими селекционно-семеноводческими центрами Российской Федерации. Все работы проводятся в рамках приоритетных направлений научно-технологического развития Российской Федерации.

Основные направления исследований

• Разработка подходов и протоколов спидбридинга для ускоренного получения генеративных поколений растений.
• Исследование, разработка подходов и протоколов для эффективной работы по индукции ускорения переходов фаз развития растений с использованием методов культуры тканей растений, регуляторов роста, а также изменения условий выращивания.
• Анализ коллекций сортов, созданных в селекционных центрах Российской Федерации и контрастных по фенотипическим данным.
• Поиск и отбор перспективных генотипов важнейших сельскохозяйственных культур с использованием инструментов маркерной и геномной селекции, в том числе собственной разработки.
• Разработка и оценка методов спидбридинга для целей селекции и сопровождение селекционного процесса.