Як Syngenta розвиває ознаки стійкості в овочевих культурах

Ураження посівів хворобами та шкідниками призводить до втрати врожаю та збільшення витрат на виробництво. Масштабні проблеми з хворобами чи шкідниками також можуть вплинути на глобальну продовольчу безпеку. Введення стійкості до шкідників у генетику рослин є ефективним способом регулювання вирощування овочів, захисту врожаїв та забезпечення продовольчої безпеки. Щоб встановити стійкість до хвороб і шкідників у насінні овочів, наші дослідники використовують звичайні методи селекції.

Селекція практикувалась у сільському господарстві протягом тисяч років. Цей процес гарантує збереженість найбажаніших властивостей культури від сезону до сезону. Перші аграрії відбирали рослини за такими якостями, як смак і розмір насіння. Нині завдяки технологіям та існуючим даним вчені-селекціонери роблять те ж саме для таких важливих характеристик, як стійкість до хвороб і шкідників. Селекція на стійкість є одним із багатьох способів, якими вчені Syngenta Vegetable Seeds прагнуть задовольнити потреби виробників сьогодні та в майбутньому.

«В Syngenta ми працюємо над нашими новими видами стійкості, щоб забезпечити довгострокове рішення для майбутнього», — сказала Елені Бахлава, керівник відділу прикладних даних у Syngenta Vegetable Seeds.

В ході сучасного селекційного процесу вчені знаходять сорти чи зразки, стійкі до хвороб або пошкоджень шкідниками. Потім вони шукають ген або гени з необхідною стійкістю. Інтрогресія, яка здійснюється через процес гібридизації та повторного зворотного схрещування, передає бажані ознаки.

Селекціонери розробляють молекулярні маркери, щоб слідкувати за резистентним геном у процесі. За даними Crop Science Society of America, молекулярні маркери схожі на використання карти для навігації в незнайомому місті. Це унеможливлює припущення, оскільки селекціонери можуть підтвердити наявність необхідного гена.

Cелекція на стійкість у капустяних культурах

Конверсія ознак капустяних культур у Syngenta Vegetable Seeds є одним із прикладів того, як сучасна селекція на стійкість дає змогу надати потрібне виробникам рішення швидше, ніж будь-коли. Як правило, конвертація додавання ознак до батьківської лінії вимагає повторних циклів або поколінь вибіркового зворотного схрещування. Останнє дозволяє селекціонерам перенести бажану ознаку від одного сорту до бажаного фону іншого. Зворотне схрещування зазвичай займає від шести до семи років. Однак у Syngenta Vegetable Seeds завдяки генотипу цей цикл скорочується всього лиш до трьох-чотирьох років.

Внаслідок поєднання роботи експертів світового рівня і сучасного обладнання в технологічних центрах Syngenta, інновації в вирощуванні капусти створюються з використанням новітніх технологій і традиційних методів селекції. Під час розробки нових гібридів капусти рослини доводять до цвітіння, використовуючи попередньо відібрані ознаки із застосуванням генетичних маркерів і даних про польову продуктивність. Це дозволяє селекціонерам аналізувати отримані зразки, які найбільше схожі на батьківські, для наступних зворотних схрещувань, щоб прискорити процес.

Усе це є частиною фаз селекції на стійкість, через які проходять усі нові сорти в Syngenta Vegetable Seeds. Час від етапу відбору до впровадження, необхідний для досягнення комерціалізації, залежить від складності ознаки та культури і займає приблизно від 5 до 15 років.

Рік 1–5: Скринінг

Процес селекції на стійкість розпочинається зі скринінгу. Спочатку команди працюють над вірогідністю отримати певний результат. Вони визначають складність пошуку стійкості й те, наскільки виробникам у майбутньому може знадобитися та чи інша стійкість у культурах, які вони вирощують.

Патогени й комах збирають і розмножують у спеціальних боксах. Протягом цього часу вчені розробляють скринінгові тести. Завершальним етапом є збір і скринінг варіації генетичного матеріалу.

Рік 4–6: Закріплення рис

Після скринінгу селекціонери відбирають найкращий на цьому етапі матеріал. Завдяки ретельному відбору рослин, які проявляють природну стійкість до конкретних перевірених захворювань, ці рослини можуть бути схрещені з іншими для створення гібридів з підвищеною стійкістю.

Рік 5–9: Відкриття

«Ми шукаємо, які види є стійкими і як саме ця стійкість працює, — сказав Марк Ботс, керівник відділу розвитку властивостей рослин Syngenta. — Чи є вона домінуючою, чи рецесивною? Скільки генів за це відповідає?»

На етапі відкриття вчені мають на меті отримати відповіді на ці запитання. Вони розвивають виявлену популяцію рослин для створення маркерів. Протягом цього часу розглядається фенотип, який є характерним для рослин, що досліджуються, та результатом взаємодії між генетичним фоном рослини (генотипом) і середовищем, у якому вона була вирощена.

Рік 8–9: Перевірка

«Якщо у нас є гени та стійкість, ми робимо одну лінію стійкою, а потім проводимо дослідження в різних середовищах, — пояснила Мартіна Гуннеман, керівник відділу розвитку зародкової плазми для салатів та капусти компанії Syngenta. — Зазвичай це місця, де існує ризик ураження, а також у нашому технологічному центрі».

Зокрема, в Інноваційному центрі насіння в Нідерландах селекціонери відтворюють умови, існуючі в різних країнах, щоб підтвердити стійкість у різних середовищах вирощування. Проведення випробувань у таких умовах дає змогу селекціонерам забезпечити стійкість до будь-якої хвороби навіть там, де досить високий ризик ураження.

Рік 8–14: Упровадження

Після перевірки результатів стійкий сорт переходить до впровадження. Селекціонери обирають найперспективніший ген або гени та вводять їх у найдосконаліші доступні батьківські лінії. Це дає виробникам доступ до найновіших сортів і гібридів із високим потенціалом урожайності та необхідною стійкістю.

Селекція для майбутнього сільського господарства

Метою заняття землеробством упродовж тисячоліть було покращення врожаю культур і способів їх вирощування. У технологічних центрах Syngenta вчені продовжують цим займатися за допомогою більш ефективних і точних методів. Використовуючи новітні дані та технології, селекціонери в закладах Syngenta інтенсивно проводять скринінг генетичного матеріалу на стійкість. Технологічні дослідження дозволяють досягти найвищого рівня повторюваності та контролю. Спеціалізовані камери для вирощування в закладах Syngenta дають змогу дослідникам відтворювати умови, які вони тестують цілий рік, забезпечуючи стабільні результати.

Стійкі сорти, які сьогодні вирощуються на полях, є результатом 10–20 років скринінгу, тестування та перевірки. Наразі селекціонери Syngenta Vegetable Seeds працюють над прогнозуванням проблем, які можуть виникнути у виробників завтра, і розглядають тисячі потенційних продуктів, що допоможуть їх вирішити. Хоча перешкоди, з якими стикнуться аграрії в майбутньому, важко передбачити, одне можна сказати напевно: завдяки традиційним методам селекції та сучасним технологіям виробники отримають життєво важливі продукти з природною стійкістю до можливих загроз, що допоможе їм впоратися з будь-якими викликами.

© 2025 Syngenta