Свекловоды двух стран объединились в поисках самой сахарной свеклы

Как селекционер из Америки нашел коллегу в Польше и что получилось из этого сотрудничества. Хорошая история о дружбе между учеными, которая началась с профессионального интереса. Об этом статья news.agropages.com, передает портал Agroxxi.

Разработка нового сорта сахарной свеклы с содержанием более 20% сахара уже давно является мечтой свекловодов в США. свекла, которая выращивается сейчас в Айдахо, содержит около 17% сахара.

Тем временем производители в Польше уже собирают урожай свеклы с более чем 20%-м сахаром, благодаря накопленному опыту. Традиции разведения свеклы в этой восточноевропейской стране насчитывает 130 лет! Правда, польские селекционеры отмечают, что их исследования по селекции свеклы пострадали во времена коммунистов, когда контакт с коллегами был ограничен. Но после того как Польша присоединилась к Европейскому союзу исследования возобновились.

Несмотря на то, что сотрудничество между странами улучшилось, доступ к высокоплодородной плазме в Польше до сих пор остается проблемой для американских селекционеров, как обнаружил Имад Эухайль.

Имад Эухайль - молекулярный биолог из Службы сельскохозяйственных исследований в Кимберли. Его работа была сосредоточена на развитии устойчивости свеклы к болезням, в том числе к ризомании. Но также он знал, что в дополнение к устойчивости к болезням производители хотят получить сорта с высоким содержанием сахара.

«Доступ к источнику зародышевой плазмы с высоким содержанием сахара находился не в Америке», - выяснил Эухайль и принялся за поиски. Поиск источников зародышевой плазмы с высоким сахаром привел его к компании Kutno Sugar Breeding Co., государственной компании по выращиванию свеклы в Польше, и к Адаму Ситарски, одному из селекционеров.

Kutno сосредотачивается на использовании удвоенной гаплоидной селекции растений для быстрого получения чистых линий для исследований. Удвоенный гаплоид - обычная технология разведения для зерновых.

Диплоидные растения имеют равные хромосомы из обеих родительских линий. Удвоенный гаплоид возникает, когда все хромосомы в рассаде происходят от одного родителя. Это может происходить спонтанно и в природе, что приводит к новой окраске овощей, например. Около 50 лет назад исследователи научились искусственно разрабатывать в лаборатории удвоенные гаплоидные растения, позволяя им развивать гомозиготные или чистые линии в два поколения по сравнению с семью или более в традиционном разведении.

«Использование 100% гомозиготных растений очень важно для выращивания свеклы», - заявил Ситарски.

В то время как удвоенное гаплоидное размножение обычно используется в разведении зерновых культур, сахарная свекла менее восприимчива к технологии благодаря репродуктивной структуре, которая опирается на один цветок и одну яйцеклетку. По словам Эухайля, свекла имеет ограниченное количество цветков по сравнению с зерновыми, что делает удвоенный гаплоидный процесс намного дороже для свеклы.

Из Америки в Польшу - и обратно

После того, как Ситарски разработал успешную технологию, Эухайлю предстояло заключить соглашение об обмене гермоплазмой. Эухайль впервые связался с Ситарски в 2013 году, а затем приехал в Польшу с визитом в 2014 году. 

После того как документы были подписаны, надо было решить — как отправить 114 крошечных свеколок в чашке Петри из Польши в Айдахо. Первая партия должна была прибыть в Айдахо через Сиэтл в канун Рождества 2015 года.

«Я был в панике, - вспоминает Эухайль. - Я опасался, что проростки могут замерзнуть, ожидая проверки инспекторов, если бы грузовик был задержан!»

К счастью, растения не замерзали, но, увы, оказалось, что они были восприимчивы к ризомании. Несмотря на высокий уровень инфицирования, полученные растения все же произвели 19-процентный сахар - на 2 процентных пункта выше среднего уровня Айдахо. 

Затем эти растения были пересечены линиями, которые устойчивость к болезнями, и Эухайль определил две линии с высокими сахарами и умеренным сопротивлением к болезнями, которые подходят для потенциально коммерциализации. «Когда семена из лаборатории отправляются на поле, все очень меняется! - говорит Эухайль. - Для нас очень трудно достичь 19% сахара».

А польская компания стала использовать линии из программы Эухайля, чтобы добавить устойчивость к ризомании для своих традиционных сортов свеклы.

За последние пять лет американский и польский селекционеры стали настоящими друзьями и партнерами. Прошлым летом Ситарски останавливался у Эухайля, когда приезжал в США выступать в Академии селекции растений в Калифорнии.

Исследования продолжаются - несмотря на то, что удвоение гаплоидного размножения значительно сократило время разработки новых линий, это еще не гарантия окончательного успеха. Ситарски сказал, что предстоит выяснить, почему некоторые линии свеклы не производят гаплоидные растения вообще, в то время как другие производят целых 20 процентов гаплоидных растений. 

«Даже мы не знаем, каким будет результат, - сказал Ситарский.  - Вы можете не получить ничего или вдруг у вас появится родительская линия с высоким содержанием сахара и устойчивая к болезням».

Новости

Аналитика и интересное о сахаре