Курчатовский геномный центр представил уникальные решения для развития сельского хозяйства
Ученые из Курчатовского геномного центра объявили о достижениях в области агробиотехнологий, способных сократить сроки выведения новых сортов и повысить эффективность сельского хозяйства.
Ускоренная селекция озимой пшеницы с помощью геномных маркеров
Специалисты Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной биотехнологии (ВНИИСБ) и Национального центра зерна имени П.П. Лукьяненко (Краснодар) — участники консорциума Курчатовского геномного центра — разработали панель из 16,5 тыс. геномных маркеров (SNP), позволяющую точно прогнозировать ключевые признаки озимой пшеницы: высоту, скороспелость и устойчивость к ржавчине. На ее основе созданы быстрые КАСП-тесты, которые сокращают время выведения новых сортов более чем в два раза.
«Инновационный подход к геномной селекции озимой пшеницы кардинально ускоряет создание новых сортов с повышенной урожайностью и устойчивостью к болезням и абиотическим стрессам», ‒ отметил руководитель отдела прикладных генетических технологий Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной биотехнологии (ВНИИСБ) Михаил Дивашук.
Исследуя коллекции российской озимой пшеницы, ученые выявили семь ранее неизвестных генов-маркеров, специфичных для отечественного селекционного материала: эти гены определяют устойчивость пшеницы к засухе, болезням и полеганию, что создаёт основу для разработки сортов, адаптированных к климатическим условиям разных регионов России.
ИИ-система для автоматической диагностики болезней растений
Вторая разработка – программное обеспечение для мобильных устройств и компьютеров на основе искусственного интеллекта, способное по фотографиям листьев картофеля и других культур автоматически оценивать степень поражения растений болезнями. Созданная совместно ВНИИСБ и Курчатовским геномным центром система использует методы цифрового фенотипирования и достигает точности диагностики до 82 %. Это особенно актуально для борьбы с фитофторозом картофеля ‒ одной из главных угроз урожаям во всем мире.
«Система создает детальные визуальные карты поражения растений, вычисляет степень инфекции и выводит итоговую оценку, согласующуюся с принятыми в селекции стандартами, ‒ сообщил заместитель директора НИЦ «Курчатовский институт» по биологии и генетике, руководитель Курчатовского геномного центра Максим Патрушев. ‒ Программа может быть внедрена как в полевых условиях, так и в лабораториях. При этом внедрение цифрового фенотипирования кардинально изменит подход к созданию новых сортов. Селекционеры смогут оценивать тысячи растений за считанные часы вместо недель, объективно выбирая лучшие генотипы для дальнейшей работы».
Натуральные ферментированные корма для ускорения роста скота
Третий проект реализован в сфере животноводства: ученые создали уникальный консорциум микроорганизмов, производящих комплекс ферментов — итаконовую кислоту, кислую амилазу, глюканазу, протеазу и другие, которые значительно улучшают усвоение питательных компонентов корма.
«В природе эти микроорганизмы не сосуществуют вместе, но нам удалось добиться создания такого эффективного соседства в рамках единого консорциума, ‒ подчеркнул Максим Патрушев. ‒ Некоторые из веществ, которые они производят, расщепляют сахара, другие способствуют переработке белков и так далее. За счет этого в составе кормов они помогают организму быстрее и эффективнее усваивать полезные вещества».
В результате свиньи набирают необходимый вес на 2–10 дней быстрее, что повышает экономическую эффективность производства на 1 % ‒ эквивалент миллиардов рублей в масштабе отрасли.
Глава Курчатовского геномного центра напомнил о том, что период выращивания свиней на производстве составляет около полугода. Сокращение сроков набора поросенком веса позволяет сэкономить ресурсы, что может в будущем в том числе замедлить рост цен на мясо.
Курчатовский геномный центр ‒ один из пяти центров геномных исследований мирового уровня, созданных в рамках Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий. Его работа направлена на развитие генетических технологий для сельского хозяйства и промышленной микробиологии. Он также ориентирован на создание решений, обеспечивающих технологическую независимость отечественного аграрного сектора и повышение его конкурентоспособности на глобальном рынке.
Источник: Курчатовский геномный центр, ТАСС