-

 

.. (2)

 

,

Лаборатория генофонда

 

 

Заведующая лабораторией: Штефан Г.И.

 

  В начале 70-х годов для восточных регионов бывшего СССР была поставлена задача увеличения производства зерна, которая решалась путем расширения  посевных площадей, повышения урожайности, внедрения современных технологий и новых сортов зерновых культур. Возникла необходимость ускорения селекционного процесса. На данном этапе развития селекции проблема ускоренного создания и внедрения в производство новых сортов зерновых культур решалась путем использования светотехнического оборудования и теплиц. В этой связи в 1974 г. была организована лаборатория ускоренного выращивания сельскохозяйственных культур, которую до 1983 г. возглавлял кандидат с.-х. наук Воробьев В.Ф., а в дальнейшем – до 1997 г. – кандидат с.-х. наук Тысленко А.М.

Директор института ВНИИЗХ Бараев А.И. и заведующий  Воробьев В.Ф. с участниками Всесоюзного совещания по эксплуатации УИК

 

  На первых этапах, при непосредственном участии опытного инженера-электрика Любовцева В.В., осваивались установки искусственного климата (УИК), изучались режимы питания, различное светотехническое оборудование, высокоинтенсивные источники искусственного света: ДКСТВ- 6000, ДКСТЛ -5000, ДРЛ -400, металлогалогеновые ДМЧ- 6000 и другие.

Инженер-электрик Любовцев В.В. налаживает осветительные установки

 

 В лаборатории была разработана методика ускоренного выращивания сельскохозяйственных культур с использованием гидропонных установок УВР, УВР-1 на керамзитовом субстрате, создана оригинальная конструкция малообъемной гидропонной установки МГУ, выявлены наиболее оптимальные и экономичные режимы и источники облучения растений с использованием облучательных установок СОУ 1-1, Фотос-4 и ламп ДРИ- 2000-6.

Рабочая секция теплицы

 

Малогабаритная  гидропонная установка (МГУ), разработанная во ВНИИЗХ

 

  Было установлено, что лучшими для выращивания пшеницы, ячменя, овса являются питательные смеси Чеснокова-Базыриной (для гравийных культур), университета Пардью, сельскохозяйственной опытной станции штата Нью-Джерси.

  До 1996 г. в лаборатории проводились исследования по усовершенствованию оптимального режима выращивания растений полевых культур в искусственных условиях (теплицы, установки ускоренного выращивания растений, светотехнические установки, малообъемные гидропонные установки, боксы, камеры искусственного климата), испытанию нового светотехнического и климатического вегетационного оборудования, размножению гибридного и перспективного селекционного материала, разработке способов ускоренного выведения сортов зерновых культур за счет использования сооружений искусственного климата и сокращенных схем селекционного процесса, созданию исходных форм для ускоренного выведения сортов яровой пшеницы и ячменя с заданными селекционными параметрами. Были выявлены закономерности в формировании структуры урожая на гидропонных УИК, которые стали основанием для проведения отборов элитных растений на продуктивность из гибридных популяций F2 в искусственно созданных климатических условиях, что позволило ускорить создание новых сортов на 3-4 года. Проводились совместные исследования с биотехнологическими центрами Темирязевской сельскохозяйственной академии и Акмолинского аграрного университета по размножению и изучению растений-регенерантов, полученных из сортов яровой мягкой пшеницы селекции КазНИИЗХ: Целиноградка, Велютинум 30, Пиротрикс 28, Ишимская 88, Целинная 21, Целинная юбилейная. Результатом совместных исследований с биоцентром Акмолинского аграрного университета явилось ускоренное создание сортов яровой мягкой пшеницы: Кенжегали, Достык, Байтерек.

 Из большого разнообразия гибридного и константного материала, размноженного в теплице, выделен ряд перспективных форм, доведенных до передачи на ГСИ с ускорением на 2-3 года. Это сорта яровой мягкой пшеницы: Ишимская 88, Лютесценс 94,  Ишимская 90, Ишимская 92, Целинная 3с, Целинная юбилейная; ячменя – Целинный 91.

  Большой вклад в разработку методов ускоренного выращивания внесли заведующие лабораторией УВР кандидаты с.-х. наук Воробьев В.Ф., Тысленко А.М.,  старшие научные сотрудники Сочивко Н.И.,  Каратаева Л.П., Зеленский Ю.И., Соловьева Т.А., инженер Любовцев В.В.и др.

 Результаты проведенных исследований были изложены в многочисленных статьях и рекомендациях научного коллектива лаборатории. Старшим научным сотрудником Сочивко Н.И. была защищена кандидатская диссертация на тему: «Выращивание селекционного материала яровых зерновых культур при использовании искусственного освещения».

Коллектив лаборатории ускоренного выращивания

 

Кандидаты с-х.н. заведующий лабораторией УВР Тысленко А.М. и с.н.с. Сочивко Н.И.

 

 В дальнейшем эксплуатация дорогостоящего тепличного оборудования была нецелесообразной. Возникла  необходимость его замены  более экономичным. В связи с этим для гибридизации и размножения селекционного материала возникла необходимость скорейшего ввода в эксплуатацию небольших и недорогостоящих площадей искусственного климата. Для ускорения селекционного процесса в теплице был оборудован  селекционный бокс площадью 30 м2,  с использованием 4-х установок УВР и 2-х стеллажей для более рационального использования площади. Растения выращиваются в вегетационных сосудах, субстратом служат почва и перегной в соотношении 3:1. Для предотвращения полегания используются съемные каркасы. С целью облучения растений используются лампы ДРИ-2000-6, которые в сочетании с высокими коэффициентами отражения потолка и стен создают объемное облучение растений с равномерной освещенностью в рабочей зоне 15-20 клк. Это способствует более полному использованию лучистой энергии в процессе фотосинтеза. Реконструированный селекционный бокс искусственного климата эксплуатируется и в настоящее время, что позволяет снизить затраты, интенсифицировать селекционный процесс и ускорить создание новых сортов.

 Распад Союза и образование суверенных государств ослабили и децентрализовали действия ученых по формированию генетических растительных ресурсов (ГРР). Для обеспечения национальных программ по селекции ученые-селекционеры республики начали поиски новых путей сотрудничества по ГРР в мировом сообществе. Перед независимой республикой Казахстан возникла острая необходимость создания собственных генетических ресурсов. В этой связи в 1996 г. на базе лаборатории ускоренного выращивания сельскохозяйственных культур была организована лаборатория генофонда и выявления доноров для селекции зерновых культур, которую возглавлял к.с.-х.н. Тысленко А.М., а с 1997-2003 гг. – к.с.-х.н. Зеленский Ю.И.

 Основной задачей лаборатории генофонда и выявления доноров для селекции зерновых культур является: формирование генетических растительных ресурсов, увеличение генетического разнообразия возделываемых культур, комплексное изучение, организация хранения, создание информационного банка данных.

  За период с 1996 по 2003 годы пополнение ГРР осуществлялось в основном за счет материала из Международного центра по улучшению кукурузы и пшеницы (СИММИТ, Мексика). В результате длительного изучения по хозяйственно-ценным признакам образцов  СИММИТ было выявлено, что короткостебельные формы из Мексики не приспособлены к экстремальным условиям Северного Казахстана из-за слабой засухоустойчивости, холодостойкости, низкой продуктивности, низкорослости. Однако среди материала СИММИТ были выявлены ценные источники и доноры: качества, скороспелости, устойчивости к бурой, стеблевой ржавчине и пыльной головне.

  С 2004 г. исследования по ГРР осуществляются под руководством ведущего научного сотрудника кандидата с.-х.н. Оковитой Р.Н. и  заведующей лабораторией Казанцевой Л.Н.

Коллектив лаборатории генофонда и выявления доноров для селекции зерновых культур

 

  Восстановлены творческие связи по сотрудничеству в области ГРР между НПЦЗХ им. А.И. Бараева и ГНУ России: ВНИИР им. Н.И. Вавилова, НИИСХ Юго-Востока, СибНИИСХ и другими учреждениями Алтая, Восточной и Западной Сибири; Белоруссии. Генофонд пополнен новыми сортами и гибридными формами выше перечисленных НИУ.

  Сформирован генофонд яровой мягкой, твердой  пшеницы, ячменя, овса, тритикале в количестве 3185 образцов  различного эколого-географического происхождения из 59 стран мира, в том числе США, Канады, Аргентины, Австралии - ведущих стран-экспортеров зерна.

  С целью выявления новых источников и доноров по морфо-биологическим свойствам и признакам генофонд изучается на различных фонах выращивания (паровом, высоко увлажненном и минимально–нулевом). Определяется изменчивость и взаимосвязь вегетационного периода, продуктивности и элементов структуры урожая образцов различного эколого-географического происхождения, с целью выявления наиболее  пластичных и стабильно формирующих урожайность  в  различных условиях выращивания.

 Изучаются вопросы засухоустойчивости с применением полевых и лабораторных методов, наследование количественных признаков при внутри видовых и межвидовых скрещиваниях. Целенаправленно создается новый исходный материал с использованием родительских форм различного эколого-географического происхождения и видового состава методами традиционной селекции и современными методами биотехнологии. Осуществляется совместный проект с лабораторией биотехнологии Национального центра биотехнологии РК по наработке растений-регенерантов пшеницы с высоким потенциалом продуктивности и устойчивости к полеганию, засухе, засолению.

 В результате изучения и анализа проведенных исследований выявлено более 700 источников и доноров по продуктивности и элементам ее слагающих, скороспелости, качеству зерна, устойчивости к засухе, полеганию, болезням и вредителям, которые в настоящее время используются в селекционных программах; сформированы признаковые коллекции зерновых культур: скороспелости (65-75 дней) - 126 образцов, крупнозерности (масса 1000 зерен мягкой пшеницы 38,0 - 48,5, твердой пшеницы  40,1 - 56,7, ячменя 45,0 - 62,7 г.) – 154 образца.

 Составлены и изданы 4 каталога ценных источников и доноров сельскохозяйственных культур.

 Хранение ГРР осуществляется в условиях in situ и  ex situ.

Коллекционные питомники яровой пшеницы (in situ)

 

Хранение генофонда (ex situ)

 

 Осуществляется работа по выполнению проекта «Глобальный план действий по сохранению и устойчивому использованию генетических ресурсов растений для продовольствия и сельского хозяйства», принятый представителями 155 стран мира. На ряду с другими государствами в данном проекте принимают участие и ведущие НИУ Казахстана, сотрудничество которых обеспечит селекционные учреждения возможностью совместного использования генофонда через Интернет. Для этого планируется создание веб-страницы, содержащей общую базу данных по ГРР. С этой целью в лаборатории проводится сбор и обобщение информации по сортам, проектам, опубликованным трудам, статьям, каталогам для внесения в компьютерную базу данных программы «Национальный механизм информационного обмена по выполнению Глобального плана действия для сохранения ГРР Казахстана».

  Сотрудники лаборатории принимают участие в совещаниях и тренингах по проекту «Инвентаризация и документация ГРР региона ЦАЗ», проводимых Региональным представительством ИКАРДА в г. Ташкенте. Для осуществления данного проекта проводится работа по документированию ГРР с использованием международных стандартов. Конечным результатом формирования информационного банка данных послужит обмен информацией по ГРР и коллекциями ex situ между НИУ стран региона Центральной Азии и Закавказья, вовлеченных в проект.

  В рамках данного проекта сотрудник лаборатории координирует работу НИУ Северного и Центрального Казахстана по инвентаризации и  документированию генетических ресурсов.

 Создан информационный банк данных, который включает 3185 сортов и гибридных форм различного эколого-географического происхождения.

Младший  научный сотрудник Лада Т. В.  проводит документирование ГРР

Copyright © baraev.kz