Ирина ИЛЬИНА
Где хранится генофонд российской капусты?
Наш корреспондент узнала еще об одном уникальном научном достижении Тимирязевской академии
Вы знаете, что будет, если скрестить черную горчицу с редькой? Что такое мужская стерильность? И почему селекционеры боятся Бога? Об этом, и не только, мы поговорили с корифеем селекции, кандидатом сельскохозяйственных наук Григорием Монахосом, который по совместительству является генеральным директором ООО «Селекционная станция имени Н. Н. Тимофеева» при Тимирязевской академии.
Первые гибриды
Григорий Федорович - уникальный человек. Более 40 лет он занимается любимым делом - селекцией растений, среди которых в безусловном приоритете находится капуста. Никогда бы не подумала, что этот овощ может вдохновлять на подвиги. Мы встретились с Григорием Монахосом в лаборатории генетики, селекции, биотехнологии овощных культур при кафедре ботаники, селекции, семеноводства садовых растений РГАУ-МСХА имени Тимирязева.
По своей сути, на этой кафедре родилась научная школа по селекции капусты, первые исследования которой еще в 1964 году начал профессор Анатолий Крючков. Причем, его первоначальной задачей было изучить генетику самонесовместимости у капусты. И кропотливый труд ученого и его сподвижников не стал напрасным, потому как спустя 20 лет в Тимирязевке были созданы первые в России гибриды капусты.
По своей сути, на этой кафедре родилась научная школа по селекции капусты, первые исследования которой еще в 1964 году начал профессор Анатолий Крючков. Причем, его первоначальной задачей было изучить генетику самонесовместимости у капусты. И кропотливый труд ученого и его сподвижников не стал напрасным, потому как спустя 20 лет в Тимирязевке были созданы первые в России гибриды капусты.
- Дальше классическими методами была создана огромная коллекция чистых линий, - рассказывает Григорий Монахос. - А для того, чтобы создать чистую линию, нужно 15-16 лет работы. Это принудительное самоопыление и отбор. Далее линии нужно скрещивать друг с другом, проверять на так называемую комбинационную способность. Самое большое внимание мы уделяли селекции поздней капусты для длительного хранения. До наших гибридов таких сортов было всего два на всю Россию – «Амагер 611» и «Зимовка 1474». И они по лежкости (хранению) уступали зарубежным гибридам. Но мы создали конвейер таких гибридов, которые в том числе обладают генетической устойчивостью к фузариозному увяданию.
Сейчас мы уверенно можем сказать, что благодаря трудам Тимирязевских селекционеров в России впервые решена важная народно-хозяйственная задача создания и широкого внедрения импортозамещающего сортимента отечественных F1 гибридов капустных овощных культур.
Капуста в нашей стране является третьим хлебом и занимает среди овощей первое место по площади выращивания, объему производства и закладки на зимнее хранение для потребления в свежем виде и квашения. Разработка нового направления в селекции капустных культур, создание отечественного конкурентоспособного сортимента гибридов капусты, разработка и организация промышленного семеноводства выполнены в рамках федеральных научно-технических программ.
Капуста в нашей стране является третьим хлебом и занимает среди овощей первое место по площади выращивания, объему производства и закладки на зимнее хранение для потребления в свежем виде и квашения. Разработка нового направления в селекции капустных культур, создание отечественного конкурентоспособного сортимента гибридов капусты, разработка и организация промышленного семеноводства выполнены в рамках федеральных научно-технических программ.
- Что это такое за увядание? - Фузариум – это гриб, который через корневую систему поражает растение, и оно высыхает на поле. Десятки гектаров в 1990-е годы погибали из-за этого заболевания, причем как отечественные, так и многие зарубежные.
- Григорий Федорович, а почему вы занимаетесь именно капустой? - Капуста - это третий хлеб. До 100 тыс. га в России засеяны капустой. Правда, сейчас площади резко сокращаются. Раньше Россия потребляла 400 тонн семян капусты, а сейчас 10 тонн достаточно.
- Почему? - Во-первых, увеличилась урожайность. Во-вторых – лежкость. Мы в два раза увеличили сохраняемость. Плюс технологии. Стали использовать так называемую «кассетную технологию» выращивания рассады. Если раньше прямым посевом сеяли 2 кг семян на гектар, то теперь 150 граммов достаточно. Также используют сеялки точного высева, и нормы высева уменьшились в 10 раз. Вот это все способствовало тому, что уменьшилась потребность в семенах.
- Григорий Федорович, а почему вы занимаетесь именно капустой? - Капуста - это третий хлеб. До 100 тыс. га в России засеяны капустой. Правда, сейчас площади резко сокращаются. Раньше Россия потребляла 400 тонн семян капусты, а сейчас 10 тонн достаточно.
- Почему? - Во-первых, увеличилась урожайность. Во-вторых – лежкость. Мы в два раза увеличили сохраняемость. Плюс технологии. Стали использовать так называемую «кассетную технологию» выращивания рассады. Если раньше прямым посевом сеяли 2 кг семян на гектар, то теперь 150 граммов достаточно. Также используют сеялки точного высева, и нормы высева уменьшились в 10 раз. Вот это все способствовало тому, что уменьшилась потребность в семенах.
- А санкции как-то повлияли на ситуацию?
- Санкции ввели, но не на семена. Ежегодно в Россию завозится и реализуется семян овощных культур на сумму более пяти миллиардов рублей. Мы конкурируем с крупными компаниями «Monsanto», «Syngenta», «Bejo Zaden», «Sakata».
- А в чем заключается конкуренция? Ведь это не просто продажа семян?
- Сейчас нужно создание гибридов с конкурентными преимуществами. Таким преимуществом является для ранней капусты ультраскороспелость, выровненность, транспортабельность. Для поздней – урожайность, выровненность, лежкоспособность. Есть большая проблема с заболеваниями. Это кила и сосудистый бактериоз. Пока в мире устойчивую к киле капусту создала только «Syngenta», потратив на это 18 лет. Кила - это страшное заболевание на корнях. Если почва заражена, 15 лет на этом месте капусту выращивать невозможно. Это огромная проблема для дачных участков и фермерских хозяйств.
- Я правильно понимаю, что вы создаете гибрид совершенного иного свойства?
- Мы себе поставили задачу – вывести гибриды, устойчивые к киле, сосудистому бактериозу и фузариозному увяданию. По фузариозу мы проблему решили. По киле уже практически решили. И сейчас решаем и по сосудистому бактериозу.
- Санкции ввели, но не на семена. Ежегодно в Россию завозится и реализуется семян овощных культур на сумму более пяти миллиардов рублей. Мы конкурируем с крупными компаниями «Monsanto», «Syngenta», «Bejo Zaden», «Sakata».
- А в чем заключается конкуренция? Ведь это не просто продажа семян?
- Сейчас нужно создание гибридов с конкурентными преимуществами. Таким преимуществом является для ранней капусты ультраскороспелость, выровненность, транспортабельность. Для поздней – урожайность, выровненность, лежкоспособность. Есть большая проблема с заболеваниями. Это кила и сосудистый бактериоз. Пока в мире устойчивую к киле капусту создала только «Syngenta», потратив на это 18 лет. Кила - это страшное заболевание на корнях. Если почва заражена, 15 лет на этом месте капусту выращивать невозможно. Это огромная проблема для дачных участков и фермерских хозяйств.
- Я правильно понимаю, что вы создаете гибрид совершенного иного свойства?
- Мы себе поставили задачу – вывести гибриды, устойчивые к киле, сосудистому бактериозу и фузариозному увяданию. По фузариозу мы проблему решили. По киле уже практически решили. И сейчас решаем и по сосудистому бактериозу.
Разработаны оригинальные генетические схемы селекции F1 гибридов, представляющие основу современной методологии селекционного процесса капустных культур, в том числе научно-технологическую платформу селекции масличных капустных культур (сурепица, рапс), - рассказывает Григорий Монахос. - Создана уникальная генетическая коллекция самонесовместимых инбредных линий, линий - удвоенных гаплоидов, а также мужскистерильных линий и на их основе 54 гибрида капусты, включённых в Государственный реестр и внедренных в товарное производство Российской Федерации, Украины, Республики Беларусь и Молдовы.
Впервые в мире в капусту белокочанную из турнепса передана устойчивость к киле, контролируемая доминантными генами, отличающимися от ранее переданного Syngenta гена из капусты пекинской, что подтверждается разработанным молекулярным маркером Tau_cBrCR404. Создан также сортимент гибридов капусты пекинской с групповой устойчивостью к основным заболеваниям – киле, фузариозу и вирусу мозаики, не имеющий аналогов за рубежом.
Впервые в России созданы гибриды поздней белокочанной капусты с генетической устойчивостью к фузариозному увяданию, с высокой морфологической однородностью, превосходящие зарубежные и отечественные сорта по лежкоспособности в 1,5-1,8 раза, что позволило продлить период хранения капусты без значительных потерь на 2-3 месяца, до поступления свежей ранней капусты.
Разработана и внедрена ресурсосберегающая беспересадочная технология семеноводства гибридов капусты, использование которой значительно снизило себестоимость гибридных семян, в сравнении с выращиванием в пленочных теплицах Нечерноземной зоны в 29 раз. С 2000 года произведено и реализовано более 70 тонн семян гибридов капусты, а самого популярного гибрида Колобок – 30,2 тонн.
Эко для растений
Аспирантка кафедры Ольга Зубко как раз и занимается поиском оптимального решения выведения гибрида капусты, устойчивого к сосудистому бактериозу. Самое интересное, что помогает ей в этом оборудование для экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Методику, предназначенную для человека, Ольга адаптирует для растений.
- У меня уже получилось извлечь ядро из клетки, - говорит Ольга. - Осталось самое сложное – вернуть его обратно.
- Вы извлекаете клетку. Дальше что?
- Дальше мы ее фиксируем капилляром. Это такая полая стеклянная трубочка. Она работает как шприц, мы присасываем клетку к одному капилляру и, собственно, вторым уже пытаемся там что-то сделать, допустим, ее проколоть и ввести туда нужную суспензию. Моя задача – отработать эту методику и внедрить ее в селекционный процесс. Но в целом я работаю над созданием растений с мужской стерильностью, которая используется при получении гибридных семян.
Честно скажу, что я практически ничего не смыслю в генетических терминах, но четко понимаю, что подобные изыскания реально работают на благо народа. Особенно хорошо ДНК-технологии просматриваются на примере обычного лука.
Известный факт, первый враг лука – ложная мучнистая роса, из-за которой растение заболевает пероноспорой. Покрывается грибком, желтеет и умирает. Так вот, для того, чтобы получить нормальный урожай лука, нужно 8-12 раз обработать его системными химическими фунгицидами. Понятно, как это на здоровье нашего народа влияет. В Тимирязевке готовы вывести гибрид лука, устойчивый к пероноспоре. Но нужна государственная поддержка.
- Вы извлекаете клетку. Дальше что?
- Дальше мы ее фиксируем капилляром. Это такая полая стеклянная трубочка. Она работает как шприц, мы присасываем клетку к одному капилляру и, собственно, вторым уже пытаемся там что-то сделать, допустим, ее проколоть и ввести туда нужную суспензию. Моя задача – отработать эту методику и внедрить ее в селекционный процесс. Но в целом я работаю над созданием растений с мужской стерильностью, которая используется при получении гибридных семян.
Честно скажу, что я практически ничего не смыслю в генетических терминах, но четко понимаю, что подобные изыскания реально работают на благо народа. Особенно хорошо ДНК-технологии просматриваются на примере обычного лука.
Известный факт, первый враг лука – ложная мучнистая роса, из-за которой растение заболевает пероноспорой. Покрывается грибком, желтеет и умирает. Так вот, для того, чтобы получить нормальный урожай лука, нужно 8-12 раз обработать его системными химическими фунгицидами. Понятно, как это на здоровье нашего народа влияет. В Тимирязевке готовы вывести гибрид лука, устойчивый к пероноспоре. Но нужна государственная поддержка.
Борщевой набор
В лаборатории впервые в России используют технологии создания чистых линий капусты и моркови биотехнологическим методом - выращиванием на питательной среде растений из клеток (микроспор и неоплодотворенных яйцеклеток), а затем переносят их в теплицу, где им предстоит адаптироваться к инфекционному фону. В теплице встречаются весьма любопытные гибриды. Например, репа, скрещенная с капустой, пекинская капуста с редькой.
- Григорий Федорович, для чего такое растение, у него ни вершков, ни корешков?
- Таким образом из репы мы передаем ген устойчивости к сосудистому бактериозу в белокочанную капусту. А еще мы работаем над свеклой и морковью. Вот и получается такой особый борщевой набор. Капуста, морковь, лук, свекла.
Любопытно, что для опыления растений в теплицу привозят шмелей. Так насекомые помогают растениям размножаться в тепличных условиях. А ученые получают семена перспективных гибридных комбинаций для передачи в государственное сортоиспытание.
- Таким образом из репы мы передаем ген устойчивости к сосудистому бактериозу в белокочанную капусту. А еще мы работаем над свеклой и морковью. Вот и получается такой особый борщевой набор. Капуста, морковь, лук, свекла.
Любопытно, что для опыления растений в теплицу привозят шмелей. Так насекомые помогают растениям размножаться в тепличных условиях. А ученые получают семена перспективных гибридных комбинаций для передачи в государственное сортоиспытание.
ТОЛЬКО ЦИФРЫ
Более 250 млн рублей составляет ежегодный экономический эффект от селекции и семеноводства отечественных гибридов капусты только за счет импортозамещения семян. А при производстве товарной продукции - около 3,5 млрд рублей.
В России ежегодно отечественные гибриды капусты выращивают на площади около 10 тыс. га, что обеспечивает производство до 600 тыс. тонн продукции.
Более 250 млн рублей составляет ежегодный экономический эффект от селекции и семеноводства отечественных гибридов капусты только за счет импортозамещения семян. А при производстве товарной продукции - около 3,5 млрд рублей.
В России ежегодно отечественные гибриды капусты выращивают на площади около 10 тыс. га, что обеспечивает производство до 600 тыс. тонн продукции.
На каждое растение в теплице есть программа скрещивания, разработанная научными сотрудниками. Вот, например, есть растения, которые нужно опылять вручную - вскрывать бутоны и наносить свою пыльцу или проводить самоопыление в цветках, или скрещивать с другими растениями для получения гибридов.
Вместе с Григорием Федоровичем мы идем по теплице. Я мало что понимаю в научных терминах, но Монахос рассказывает настолько увлеченно, что я не решаюсь перебивать его расспросами.
Вместе с Григорием Федоровичем мы идем по теплице. Я мало что понимаю в научных терминах, но Монахос рассказывает настолько увлеченно, что я не решаюсь перебивать его расспросами.
- Видите, какая выровненность исключительная? - показывает ученый на рядок растений. - Таких линий уже больше ста. А теперь вопрос. Сто умножить на сто. Десять тысяч возможных комбинаций. ...Это материнская линия гибрида «Юбилейный Семко». Это материнская линия гибрида «Престиж». Там первые ряды материнские - линии гибридов «Доминанта», «Триумф», «Орион», которые сейчас у нас выращивают на огромных площадях. ...Это уже чистая линия, устойчивая к киле и фузариозу. Начиная вот отсюда и до столба – это все растения с двойного инфекционного фона с групповой устойчивостью. Дальше. С этого ряда это уже удвоенные гаплоиды. Видите, да? Есть изумительные. Потомство каждого растения – чистая линия. Это брюссельская капуста, устойчивая к киле. Это кольраби. В мире ни у кого нет кольраби, устойчивой к киле и фузариозу. А у нас есть. Кстати, самая полезная из всех капуст – это брокколи. Женщины обязательно должны кушать. Это профилактика от рака молочной железы. Это коллекция краснокочанной капусты, устойчивой к киле. Тоже в мире нет ни одного устойчивого гибрида.
В конце экскурсии Григорий Монахос ставит жирную точку:
- В этой теплице – золотой российский генофонд. Здесь создана коллекция линий с генетической устойчивостью к трем наиболее вредоносным заболеваниям. К киле, фузариозному увяданию и сосудистому бактериозу. Это единственная коллекция в мире. Таких больше ни у кого нет. Тимирязевка - лидер в селекции капустных культур в Российской Федерации. При этом мы используем как методы классической селекции, так и самые современные биотехнологические методы.
- В этой теплице – золотой российский генофонд. Здесь создана коллекция линий с генетической устойчивостью к трем наиболее вредоносным заболеваниям. К киле, фузариозному увяданию и сосудистому бактериозу. Это единственная коллекция в мире. Таких больше ни у кого нет. Тимирязевка - лидер в селекции капустных культур в Российской Федерации. При этом мы используем как методы классической селекции, так и самые современные биотехнологические методы.
Вместо эпилога
Селекция - это отбор. Отбор лучших из лучших. Создание новых сортов и гибридов первого поколения растений, дающих человечеству пищу. В 1974 году Григорий Монахос поступил в академию и уже через год начал заниматься селекцией. И для него, и его соратников это не просто дело всей жизни, это целая жизнь.
- Почему вы этим занимаетесь? - спросила я ученого.
- У меня нет ответа на этот вопрос. Но я немножко боюсь Бога. Ведь мы делаем то, что Он не сделал. Скрещиваем белое с черным. Наверное, накажет?
- А может быть, он вас поставил на это место именно для того, чтобы вы этим занимались?
- Может быть. По крайней мере, мне хочется верить, что мы приносим реальную пользу.
- Почему вы этим занимаетесь? - спросила я ученого.
- У меня нет ответа на этот вопрос. Но я немножко боюсь Бога. Ведь мы делаем то, что Он не сделал. Скрещиваем белое с черным. Наверное, накажет?
- А может быть, он вас поставил на это место именно для того, чтобы вы этим занимались?
- Может быть. По крайней мере, мне хочется верить, что мы приносим реальную пользу.
ТОП-5 селекционных достижений
Вот она — основа самого востребованного производством и личными подсобными хозяйствами сортимента селекции РГАУ — МСХА имени К. А. Тимирязева:
Гибрид поздней капусты белокочанной F1 Доминанта
Гибрид поздней капусты белокочанной F1 Валентина
Гибрид поздней капусты белокочанной F1 Колобок
Гибрид средней капусты белокочанной F1 СБ-3
Гибрид ранней капусты белокочанной F1 Настя
Свекла столовая, сорт Двусемянная ТСХА
