Российские ученые нашли линию овса с защитой от корневых гнилей
Ученые разработали методы быстрой лабораторной оценки устойчивости овса к грибам Fusarium. Самой перспективной оказалась линия Б-70: она сохранила рост клеток, активный фотосинтез и высокую продуктивность даже при сильном заражении.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 14 мая. /Новости науки/. Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» выявили линию ярового овса Б-70, которая сочетает устойчивость к корневым гнилям и высокую урожайность, говорится в сообщении издания СО РАН "Наука в Сибири".
Корневые гнили являются одной из главных проблем при выращивании овса. Их вызывают грибы рода Fusarium. Они поражают корни и основание стебля. Из-за этого растения слабеют, хуже развиваются и могут погибать. Урожайность при этом падает.
Обычно для защиты от фузариоза используют фунгициды. Но такие обработки повышают себестоимость зерна и увеличивают нагрузку на экосистему. Поэтому селекционерам нужны сорта, которые сами обладают генетической устойчивостью к грибной инфекции.
Красноярские ученые разработали комплекс методов лабораторной диагностики. Он позволяет быстрее проверять селекционные линии зерновых культур на устойчивость к опасным грибам Fusarium. Такой подход помогает не ждать полного цикла полевых испытаний и раньше отбирать самые перспективные растения.
В работе ученые использовали клетки овса, выращенные в чашках Петри на питательной среде. Затем к ним добавляли токсины гриба Fusarium poae. Через месяц специалисты оценивали, какие линии сохранили рост, а какие погибли.
Отдельно исследователи проверили, как проростки овса работают в зараженной почве. Через три дня после появления ростков в землю внесли суспензию спор Fusarium poae. Так ученые имитировали сильное заражение в природных условиях. После этого они оценили, насколько растения сохраняют способность к фотосинтезу.
Лучший результат показала линия Б-70. У нее зафиксировали минимальную гибель клеток в лабораторных условиях. При этом в присутствии токсинов гриба она сохранила максимальную скорость фотосинтеза.
У этой же линии ученые отметили высокую способность формировать зачатки стеблей в массе клеток, растущих на питательной среде. Это говорит о том, что растение даже при стрессе сохраняет способность к восстановлению и нормальному развитию.
Полевые испытания также подтвердили перспективность линии Б-70. По урожайности и массе зерна она не уступила стандарту. А по числу стеблей, которые дали полноценные колосья с зерном, оказалась лучше.
«Линия Б-70 показала высокую клеточную устойчивость к корневым гнилям в клеточной культуре. Даже при сильном заражении грибом клетки этой линии продолжали расти в отличие от стандартного сорта овса, у которого этот процесс ослаб. Кроме того, эта линия имеет высокую продуктивность и не уступает по урожайности лучшим существующим сортам. Использование таких устойчивых линий позволит создавать сорта овса с генетической защитой от фузариоза, что снизит потребность в частых химических обработках пестицидами и в дальнейшем снизит себестоимость возделывания», — приводятся в сообщении слова старшего научного сотрудника лаборатории физиологии и биотехнологии Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства ФИЦ КНЦ СО РАН Светланы Луговцовой.
Разработка может ускорить создание новых сортов овса для регионов, где фузариоз снижает урожай и качество зерна. Такие сорта помогут сократить потери, уменьшить число химических обработок и сделать выращивание овса более устойчивым.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки».
Корневые гнили являются одной из главных проблем при выращивании овса. Их вызывают грибы рода Fusarium. Они поражают корни и основание стебля. Из-за этого растения слабеют, хуже развиваются и могут погибать. Урожайность при этом падает.
Обычно для защиты от фузариоза используют фунгициды. Но такие обработки повышают себестоимость зерна и увеличивают нагрузку на экосистему. Поэтому селекционерам нужны сорта, которые сами обладают генетической устойчивостью к грибной инфекции.
Красноярские ученые разработали комплекс методов лабораторной диагностики. Он позволяет быстрее проверять селекционные линии зерновых культур на устойчивость к опасным грибам Fusarium. Такой подход помогает не ждать полного цикла полевых испытаний и раньше отбирать самые перспективные растения.
В работе ученые использовали клетки овса, выращенные в чашках Петри на питательной среде. Затем к ним добавляли токсины гриба Fusarium poae. Через месяц специалисты оценивали, какие линии сохранили рост, а какие погибли.
Отдельно исследователи проверили, как проростки овса работают в зараженной почве. Через три дня после появления ростков в землю внесли суспензию спор Fusarium poae. Так ученые имитировали сильное заражение в природных условиях. После этого они оценили, насколько растения сохраняют способность к фотосинтезу.
Лучший результат показала линия Б-70. У нее зафиксировали минимальную гибель клеток в лабораторных условиях. При этом в присутствии токсинов гриба она сохранила максимальную скорость фотосинтеза.
У этой же линии ученые отметили высокую способность формировать зачатки стеблей в массе клеток, растущих на питательной среде. Это говорит о том, что растение даже при стрессе сохраняет способность к восстановлению и нормальному развитию.
Полевые испытания также подтвердили перспективность линии Б-70. По урожайности и массе зерна она не уступила стандарту. А по числу стеблей, которые дали полноценные колосья с зерном, оказалась лучше.
«Линия Б-70 показала высокую клеточную устойчивость к корневым гнилям в клеточной культуре. Даже при сильном заражении грибом клетки этой линии продолжали расти в отличие от стандартного сорта овса, у которого этот процесс ослаб. Кроме того, эта линия имеет высокую продуктивность и не уступает по урожайности лучшим существующим сортам. Использование таких устойчивых линий позволит создавать сорта овса с генетической защитой от фузариоза, что снизит потребность в частых химических обработках пестицидами и в дальнейшем снизит себестоимость возделывания», — приводятся в сообщении слова старшего научного сотрудника лаборатории физиологии и биотехнологии Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства ФИЦ КНЦ СО РАН Светланы Луговцовой.
Разработка может ускорить создание новых сортов овса для регионов, где фузариоз снижает урожай и качество зерна. Такие сорта помогут сократить потери, уменьшить число химических обработок и сделать выращивание овса более устойчивым.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Сибирский вестник сельскохозяйственной науки».