Это в генах: достижения российских ученых в селекции и генетике, которые впечатляют

Сегодня российские хозяйства обеспечены семенами отечественной селекции на 67,6%, а к 2030 году этот показатель достигнет 75%*. Российские вузы усиливают продовольственную безопасность страны: разработка новых сортов позволяет получать больше урожая и производить продукты с улучшенными свойствами.

Пшеница, горох, подсолнечник, кукуруза, картофель и другие культуры, которые не боятся жары, морозов, вредителей и болезней. Они дают стабильный урожай даже в условиях климатических стрессов — на засоленных почвах, при дефиците влаги или резких температурных колебаниях. И это не только про устойчивость. Это еще и про вкус, питательность, срок хранения, скорость созревания и даже внешний вид.

Современная селекция и генетика становятся флагманами нашего АПК. А российские агровузы — база для научных исследований, которые в том числе помогают уменьшить зависимость от импорта. Развитие селекции и генетики — одна из задач национального проекта «Технологическое обеспечение продовольственной безопасности». По нацпроекту научно-технические разработки получают поддержку, в регионах создаются агропромышленные технопарки — площадки, объединяющие науку и бизнес. Растения и животных «проектируют» под конкретные условия, задачи и рынок. За каждым таким сортом или видом стоят годы научной работы, испытаний и кропотливого отбора.

Собрали интересные решения наших агроуниверситетов в одном материале.

В Бурятской государственной сельскохозяйственной академии имени В. Р. Филиппова вывели особенный сорт картофеля, подходящий для засушливых территорий региона. Для его создания здесь открыли лабораторию микроклонального размножения, где картофель черенкуют в стерильных условиях. Это делают с помощью специального аэропонного модуля, который закупили по государственной программе поддержки российских высших учебных заведений «Приоритет-2030».

Аэропоника позволяет круглый год выращивать растения без почвы и субстратов — это значит, что семенной картофель защищен от патогенов. За три-четыре месяца с одного растения можно получить от 30 до 50 мини-клубней.

А еще ученые Бурятской ГСХА запатентовали способ уменьшения длины корневой системы растения, который широко используется в знаменитой тибетской медицине. Речь про сапожниковию растопыренную. Ее корни ценятся за полезные свойства, но добыть их довольно сложно. В дикой природе у растения стержневая корневая система. К моменту заготовки на третий-четвертый год она может уходить в глубину до 1 метра.

Чтобы облегчить сбор, ученые разработали новый способ посадки рассады. Благодаря этому у растения формируется множество боковых корней на глубине до 40 см. Так, с одного растения стали получать больше сырья. Работы ведут по стратегическому проекту «БайкалБиоФарм. Лекарственное растениеводство» дальневосточного трека федеральной программы «Приоритет-2030».

Цифровые технологии используют в наши дни практически во всех сферах, и АПК не исключение. В частности, ИИ добрался и до выведения новых видов. Генетики сегодня работают над созданием суперживотных, которые дают больше молока и мяса, быстрее набирают массу, реже болеют и легче переносят экстремальные температуры. Сегодня ученые способны точно подбирать родительские пары, отслеживать и усиливать полезные признаки, вплоть до устойчивости к болезням или климату конкретного региона. Селекция — точная наука: каждое животное — результат сотен анализов и генетических расчетов.

В Башкирском государственном аграрном университете запустили проект «Цифровая трансформация в селекции и генотипировании животных» по федеральной программе «Приоритет-2030». Его цель — готовить специалистов, проводить исследования мирового уровня, собирать базы данных генотипов племенных животных. Это позволит хозяйствам не зависеть от зарубежных аналитических баз данных племенного поголовья иностранной селекции.

По данным вуза, проект включает создание региональных распределенных банков данных фенотипов, генотипов и продуктивных качеств водоплавающей птицы, свиней, крупного рогатого скота и пчел. А также анализ таких баз данных — с использованием искусственного интеллекта для ускоренной селекции в соответствии с нужными производителям качествами. В местных лабораториях создают совершенно новых животных in vitro — то есть в пробирке, собранных едва ли не вручную.

В БашГАУ открыта молодежная научная лаборатория «Селективная гибридизация животных» на базе Евразийского научно-образовательного центра. Она занимается молекулярно-генетическими, эмбриологическими, вычислительными и биоинформационными методами изучения сельскохозяйственных животных и птиц. Например, молодые ученые изучают массовое биотехнологическое размножение лучших генотипов крупного рогатого скота и проводят генетические экспертизы достоверности происхождения племенных свиней.

В Российском государственном аграрном университете — МСХА им. К. А. Тимирязева запустили стратегический проект «Агронаука: глобальные вызовы». Ученые проводят междисциплинарные исследования, чтобы совершить качественный технологический скачок в АПК.

За последние два года в Тимирязевке провели немало селекционных работ для создания новых отечественных сельскохозяйственных культур. Например, ученые вывели перспективный сорт земляники — крупный и сладкий. Чтобы ускорить его размножение, селекционеры используют новый способ, позволяющий получить тысячи генетически идентичных растений за месяцы, а не годы. Это помогает быстро вывести новый сорт на рынок, чтобы фермеры могли его выращивать, а потребители — наслаждаться урожаем. В стерильных условиях лаборатории можно избавиться от патогенов. А еще новый сорт устойчив к болезням — урожай будет выше, а необходимость использовать на полях пестициды уменьшается.

Исследователи РГАУ сделали опытный образец системы микроклимата с возможностью онлайн-мониторинга и управления параметрами. А совместно с Алтайским ГАУ разработали, собрали и протестировали комплекс автоматизированного мониторинга — его будут применять на мелиоративных комплексах, предназначенных для осушения или орошения земель. С помощью разработки можно в режиме реального времени видеть, сколько воды в почве, не засолена ли она, не пересохла ли. Система сама решает, когда и сколько поливать, и предупреждает фермера, если что-то пошло не так. Например, если где-то засорился канал или сломалась помпа. По подсчетам специалистов, такие технологии помогают сократить расход воды на 30–40 %, а урожайность при этом возрастает.

Одно из важных направлений Тимирязевской академии по программе «Приоритет-2030» — генетические исследования. Здесь открыли новейшую лабораторию генетики, селекции и биотехнологии овощных культур. Она позволит вывести на новый уровень исследования по международным проектам. Например, тут вывели лук, устойчивый к пероноспорозу — одному из самых распространенных заболеваний растений. Новые гибриды не нуждаются в обработке пестицидами. Лаборатория оснащена современным биотехнологическим и молекулярно-генетическим оборудованием для проведения исследований и селекции растений на молекулярном и клеточном уровне.

Ученые Кубанского государственного аграрного университета имени Трубилина сосредоточились на создании первой отечественной кормовой добавки «ГлинМол», которая позволит осетровым круглогодично отдавать икру, вне зависимости от времени нерестового периода. Разработка ученых поможет минимум вдвое увеличить производство черной икры и снизить ее стоимость. Проект проводится по федеральной программе «Приоритет-2030».

«Многие хозяйства сейчас активно работают над снижением себестоимости черной икры, — отмечает руководитель инновационно-технологического центра аквакультуры КубГАУ Екатерина Максим. — Новая кормовая добавка поможет значительно продвинуться в этом вопросе, поскольку проведенные испытания подтвердили стабильное единовременное созревание производителей икры и значительное улучшение ее качества».

В Ставропольском государственном аграрном университете также проводят исследования по селекции и генетике. Здесь создают промышленные технологии для садоводства и плодоводства, а также технологии промышленного производства безвирусного посадочного материала плодовых и ягодных культур.

Один из проектов посвящен разработке комплекса инновационных решений для промышленных сортов плодово-ягодных культур. Он необходим для научно-технологического развития садоводства на юге России. Это позволит заложить новые сады и ягодники для продовольственной безопасности страны. Проект «Инновационные технологии обеспечения управления и устойчивого развития племенных ресурсов» направлен на выращивание собственной отечественной племенной продукции.

СтГАУ развивает междисциплинарные коллаборации с ведущими российскими и зарубежными научно-образовательными центрами и высокотехнологичными предприятиями.

_{* По информации Минсельхоза РФ.}