Центр Геномики и Биоинформатики

                   Академии Наук Республики Узбекистан

             

 

flag.png

Главная » Новости » Национальное информационное агенство Узбекистана

Национальное информационное агенство Узбекистана

« Назад

28.09.2015 11:11

В 03.08.2015 16:28 на сайте http://uza.uz  было написано: 

Дары щедрой земли Узбекистана давно и хорошо известны во всем мире. В годы независимости под руководством Президента Ислама Каримова осуществляется кардинальное реформирование сельскохозяйственной отрасли страны, достигнута зерновая независимость, началось выращивание новых продуктивных культур. При этом отказ от монокультуры хлопчатника позволил сосредоточиться на дальнейшем совершенствовании его возделывания, создании новых высокоурожайных сортов, доведении до совершенства качества хлопка-волокна, о чем свидетельствует постоянное повышение спроса на узбекский хлопок на мировом рынке. 

Большой вклад в эту работу вносят отечественные ученые, нацеленные на выведение сортов хлопчатника с белым, длинным и прочным волокном, пользующимся особым спросом.


Несмотря на многообразие видов и форм хлопчатника, одной из глобальных проблем мирового хлопководства остается узкое генетическое разнообразие культивируемых его сортов. 

Вот уже в течение многих десятилетий селекционеры по всему миру работают над созданием средневолокнистого хлопчатника, волокно которого по качеству было бы сравнимо с тонковолокнистыми сортами, так как каждый дополнительный миллиметр длины волокна увеличивает его стоимость. Однако при улучшении качества волокна страдает признак скороспелости и снижается урожайность. Поэтому одновременное улучшение качества волокна, ускорение цветения и созревания, а также повышение урожайности средневолокнистого хлопчатника является весьма непростой задачей, решение которой требует больших финансовых и временных затрат. 

Между тем решение этой проблемы обеспечило бы устойчивое сельхозпроизводство, рост его эффективности на минимальных площадях посевов за более короткий вегетационный период. Другим положительным эффектом было бы снижение отрицательного влияния хозяйственной деятельности человека на окружающую среду. Это и мотивировало ученых на создание «инновационной биотехнологии нового поколения». 

Огромное внимание, уделяемое в нашей стране в годы независимости развитию генно-клеточной инженерии сельхозкультур, позволило отечественным ученым совершить настоящий прорыв мирового значения в области геномики и генной инженерии хлопчатника. 

В частности, за последние десять лет учеными Центра геномики и биоинформатики Академии наук Узбекистана впервые в мировой науке характеризованы гены ценных признаков хлопчатника, включая гены качества волокна, цветения, скороспелости и урожайности, а также устойчивости к различным биотическим и абиотическим факторам. Также получены полноценные растения из единичных клеток хлопчатника, и впервые разработана и внедрена в производство технология «ген-нокаута» хлопчатника, признанная интеллектуальной собственностью Узбекистана. 

Необходимо особо подчеркнуть, что эта новейшая технология обеспечила решение основных задач традиционной селекции хлопчатника. В частности, впервые в истории хлопководства из средневолокнистых сортов хлопчатника за короткий срок были успешно созданы сорта серии «Порлок» с одновременным улучшением основных параметров агрономически важных признаков. Эти сорта обладают высококачественным волокном I–II типа длиной 38-42 мм. На базе этого в Узбекистане внесены изменения в ценовые тарификации на продажу этого нового типа волокна, которое продается на 12 процентов дороже, чем волокно обычных сортов. 

Международные специалисты высоко оценивают волокно сортов “Порлок”. В частности, вице-президент компании “Cotton Incorporated” Хек Катер (США) отмечает: «Волокно хлопчатника сорта «Порлок» сравнимо с самым лучшим волокном хлопчатника сорта “SJV Aсala”, выращиваемого в Калифорнии. Путем расчесывания и прядения волокна сорта «Порлок-1» можно получить пряжу высокого качества». 

Учеными нашего центра также впервые в мировой науке определена протяженность размера рекомбинационных блоков в геноме хлопчатника, проведено ассоциативное картирование и идентифицированы ДНК-маркеры, которые отвечают за качество и выход волокна. Эти фундаментальные достижения способствовали созданию в Узбекистане эффективной и ускоряющей традиционную селекцию растений в несколько раз технологии «маркер-ассоциированной селекции» (МАС). 

МАС - это селекция определенного признака на основе какой-либо молекулы (молекулярный маркер) генома растений. Маркер является продуктом, который точно определяет конкретный признак. Например, разные шрамы, родинки и другие свойственные телу человека элементы могут быть «маркерами» для распознавания данного лица. Иными словами, с помощью таких молекулярных маркеров можно отобрать самые лучшие растения еще в начале сезона. Еще один важный момент: в одно растение с помощью молекулярных маркеров можно собрать несколько полезных, нужных генов. 

Технология МАС, в отличие от традиционной селекции, позволяет помимо прочего сократить расходы на выращивание вредных растений на поле, в несколько раз ускоряет селекционный процесс, повышает его эффективность и точность. Например, если селекционер обладает маркером устойчивости к вилту, то тестированием только кусочка листа он может определить устойчивость к нему всего растения. При этом нет необходимости заражать всю популяцию хлопчатника вилтом для определения устойчивости и ждать проявления признаков. Главное, что МАС-технология позволяет за короткий срок целенаправленно внедрять в ДНК желаемого сорта одновременно несколько новых фрагментов генов и группу генов, расширяя его генетическое разнообразие, определяющее адаптивность, устойчивость и стабильность сорта. 

За прошедшее время учеными центра для генов хлопчатника созданы первые наборы молекулярных маркеров и исследованы уровни их генетической связи с хозяйственно-ценными признаками. Эти исследования позволили сравнить разновидности хлопчатника из различных стран и доказать на молекулярном уровне уникальность новых узбекских сортов. Однако результаты также показали наличие очень узкого молекулярного и генетического разнообразия высеваемых в Узбекистане сортов, что и продиктовало своевременное ускорение исследований по расширению генетической базы высеваемых сортов для предотвращения нежелательных проблем в хлопководстве страны в будущем. 

В результате, в короткие сроки на базе обычных сортов «Андижан-35» и «Мехнат», имеющих 4-5-й тип волокна, выведены находящиеся сейчас на государственном сортоиспытании сорта хлопчатника «Равнак-1» и «Равнак-2», которые отличаются более качественным волокном (3-й тип) и высокой урожайностью. Это является первым успешным примером применения МАС-технологии в селекции хлопчатника не только в нашей стране, но и во всем мире. Если сорта серии «Порлок» – успех генной инженерии, то сорта «Равнак» – пример более современной селекции без вмешательства генной инженерии, но на основе точной селекции участков генома, отвечающих за полезные агрономические признаки. 

В настоящее время в нашем центре создано более 20 новых МАС-генотипов, которые имеют в своем геноме новые, пока не использованные в отечественной селекции генетические признаки по качеству волокна, скороспелости, высокоурожайности и устойчивости к вилтовым заболеваниям. Эти новые поколения хлопчатника постепенно будут усовершенствованы и переданы для широкомасштабных государственных испытаний. Несомненно, внедрение МАС-сортов обеспечит устойчивое развитие хлопководства страны. 

Более того, внедрение таких современных технологий в практику селекции сельхозкультур обеспечит повышение престижа и конкурентоспособности селекционной науки Узбекистана на мировом уровне. В центре уже начато применение МАС-технологии для улучшения линий и сортов пшеницы и винограда. В перспективе будет продолжено внедрение новых технологий для создания ген-нокаутных и МАС-сортов сельхозкультур. 

Всемерная поддержка со стороны государства и создание всех необходимых условий для проведения геномных исследований, особое внимание к развитию инновационной науки, наличие талантливого поколения молодых отечественных ученых, которое способно решать сложные и приоритетные задачи в данном направлении, - все это, безусловно, будет способствовать дальнейшему развитию биотехнологических исследований и подъему сельскохозяйственной науки в Узбекистане, а значит, росту уровня и качества жизни нашего народа, процветанию нашей Родины. 

Иброхим Абдурахмонов, 
директор Центра геномики и биоинформатики 
Академии наук Республики Узбекистан, 
доктор биологических наук, профессор.