Регистрация спектров глиадина ценных коллекционных образцов из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР) в виде «белковых формул» дает надежную информацию для составления «белкового паспорта» каждого образца, удобна для хранения и компьютерной обработки и позволяет контролировать сохранность оригинальности образцов в процессе репродуцирования и использования в селекции. В изучение были вовлечены 17 образцов тритикале, выделенные по устойчивости к бурой ржавчине. Анализ проводили на единичных зерновках оригинальных образцов (выборка 13–26 зерновок) по стандартной методике, принятой в ВИР и утвержденной Международной ассоциацией по семенному контролю (ISTA). Зарегистрированы спектры глиадина тритикале в виде «белковых формул», дана оценка полиморфизма каждого образца и генетического разнообразия в пределах данной коллекции; по маркерным компонентам установлена генетическая структура образцов. Обнаружено большое разнообразие генотипов, что открывает возможность отбора образцов, сочетающих устойчивость с другими полезными признаками. Выявлены стабильные и полиморфные образцы, включающие от двух до семи биотипов. Наличие межбиотипных гибридов и рекомбинантных генотипов в составе некоторых полиморфных образцов свидетельствует о нестабильности их генетической структуры и продолжающемся формообразовательном процессе. Это связано с неоднородностью исходных родительских форм, склонностью к перекрестному опылению и недостаточной селекционной проработкой. Данные о структуре генотипов тритикале могут быть использованы в интрогрессивной селекции для контроля переноса генетического материала ржи в сорта пшеницы с целью повышения их иммунитета и устойчивости к неблагоприятным факторам.

Листостебельные болезни (ржавчина и пятнистости) являются вредоносными для яровой пшеницы во всех зонах ее возделывания. Выращивание устойчивых сортов – экологически безопасный способ защиты. Целью исследований являлась комплексная оценка 44 перспективных образцов яровой мягкой пшеницы по устойчивости к листостебельным болезням и идентификация у них генов Lr и Sr. Изучаемый материал был получен из Казахстанско‑Сибирской сети улучшения яровой пшеницы (КАСИБ) в 2017 и 2018 гг. Полевые оценки устойчивости к бурой и стеблевой ржавчине, септориозу и пиренофорозу проводили в Южном Казахстане на инфекционном участке НИИ проблем биологической безопасности. В лабораторных условиях оценили проростковую устойчивость образцов пшеницы к пиренофорозу, бурой и стеблевой ржавчине. С использованием фитопатологического теста и молекулярных маркеров проведена идентификация генов Lr и Sr. В результате полевой оценки отобраны две линии (Лют. KS 14/09‑2 и СПЧС 69), с высокоэффективной групповой устойчивостью к ржавчине и пятнистостям. С использованием молекулярных маркеров у линии Лют. KS14/09‑2 определены кластер генов Lr34/Sr57/Yr18/Pm38, ген Lr1, а также пшенично‑ржаная транслокация 1BL.1RS, несущая гены Lr26/Sr31/Yr9/Pm8. У линии СПЧС 69 выявлена транслокация от пырея с высокоэффективными генами устойчивости к стеблевой (Sr24) и бурой (Lr24) ржавчине и транслокация 1AL.1RS от ржи с комплексом эффективных генов устойчивости к грибным болезням и вредителям. Устойчивость к септориозу и пиренофорозу показали линии Лют. 393/05, Лют. 2028, Лют. 261, Лют. 1103, Лют. 22‑17, Лют. 37‑17, л 4‑10‑16, Степная 245, к бурой и стеблевой ржавчине – сорта ОмГАУ‑100, Элемент 22 и Силач. С использованием молекулярных маркеров выявлено умеренное разнообразие изученных образцов по генам устойчивости. У них выявлены гены Lr1, Lr9, Lr10, Lr19/Sr25, Lr24/Sr24, Lr26/Sr31/Yr9/Pm8, Lr34/Sr57/Yr18/Pm38, Lr37/Sr38/Yr17, встречающиеся по отдельности или в разных сочетаниях. Данный материал может быть рекомендован для использования в селекции пшеницы на устойчивость к болезням.

Дигаплоидные (DH) линии, получаемые удвоением генома гаплоидов, широко применяются в селекции многих культур, так как позволяют в сжатые сроки переводить варианты генов в гомозиготное состояние. Однако в селекции кукурузы преимущества дигаплоидов используются еще не в полной мере. В настоящей работе дана оценка эффективности метода возвратных скрещиваний и получили дальнейшее развитие оригинальные авторские схемы, направленные на создание максимально продуктивной гомозиготной линии кукурузы на основе DH‑линий, полученных из межлинейного гибрида F₁. Исходный материал – линии кукурузы Rf7 и Ку123. Цикл селекции состоял в получении гаплоидов из выбранного генотипа (матроклинная гаплоидия с применением индуктора), последующем удвоении хромосом (с помощью колхицина или спонтанном) и размножении полученных дигаплоидов для получения нового набора DH‑линий. В первом цикле DH‑линии получали из гибрида F₁ (Rf7 × Ку123), а в следующих циклах – из генотипов, полученных скрещиванием выбранной DH‑линии предыдущего цикла с F₁, P₁ или P₂. Выполнены три цикла селекции на продуктивность, в 2017 году проведено одновременное полевое испытание DH‑линий всех циклов. Селекционный прогресс оценивали по приросту продуктивности первого початка в сравнении с лучшим родителем Rf7 (103,9 г/растение в 2017 году). В результате первого цикла селекции на основе гибрида F₁ получены 43 DH‑линии, продуктивность лучшей из них (rk‑5) составила 112,5 г/раст. Три линии (rk‑6, rk‑5 и rk‑22), отобранные для следующего цикла, затем были скрещены с F₁ либо с родительской линией Rf7. Во втором цикле селекции получены серии из 41, 49 и 16 линий соответственно. Продуктивность лучших генотипов составила 121,2, 117,0 и 107,1 г/раст. Третий цикл включал популяции из 24 и 8 линий, полученных на основе возвратных скрещиваний с линиями Rf7 и Ку123 соответственно. Лучшие генотипы этих серий характеризовались продуктивностью 135,6 и 97,7 г/раст. В результате селекции получена линия rk‑433, на 30,5% превосходящая по продуктивности лучшего родителя Rf7. Селекционный прогресс составил в среднем 10,2% за цикл. В дигаплоидной селекции кукурузы перспективно использование возвратных скрещиваний отобранных DH‑линий из разных циклов с исходным материалом или с F₁. При таком методе заметный прогресс возможен и при небольшом объеме циклов, включающих от 20 до 50 DH‑линий.

Натуральный каучук является стратегическим природным сырьем, который широко применяется при производстве шин, военной техники, в медицине и в других отраслях. Около 90% добычи каучука высокого качества приходится на Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Müll. Arg. Однако этот природный источник каучука весьма уязвим к грибным заболеваниям. Синтетический каучук уступает по физико‑химическим и механическим свойствам натуральному, в связи с чем существует необходимость в поиске альтернативных источников данного сырья. Наиболее перспективным альтернативным гевее каучуконосом является одуванчик кок‑сагыз (Taraxacum kok-saghyz Rodin). В его корнях накапливается каучук, не уступающий по качеству гевейному, содержание которого у высокопродуктивных линий достигает 27% к сухой массе корней. В связи с этим целью данной статьи является описание хозяйственно ценных компонентов T. kok-saghyz, некоторых методов выделения натурального каучука из корней этого растения, а также подходов по микроклональному размножению и генетической трансформации кок‑сагыза и близких видов. В СССР в середине XX века в основе промышленного метода выделения каучука из кок‑сагыза лежала предварительная обработка корней 2% раствором щелочи, которая может оказывать негативное влияние на качество каучука. Поэтому разработка новых, но в то же время недорогих промышленных методов выделения каучука из корней кок‑сагыза весьма актуальна. Одновременно в некоторых странах мира ведется селекционная работа, направленная на увеличение как размеров корней кок‑сагыза, так и содержания каучука в них. В связи с этим возникает необходимость в разработке лабораторных экспресс‑методов выделения каучука. Нами был отработан и оптимизирован лабораторный метод выделения каучука из сухой растительной ткани при помощи воды и ацетона, с финальной экстракцией гексаном. Разработанный нами протокол экстракции каучука показал результаты, сопоставимые с литературными данными. Для выведения более продуктивных форм проводятся также эксперименты по микроклональному размножению и генетической трансформации кок‑сагыза, однако число таких работ пока небольшое, что, видимо, связано с низкими регенерационными способностями данного вида одуванчиков.

В статье представлен обзор литературы по получению гаплоидных растений у злаков методом отдаленной гибридизации и механизмы, лежащие в основе селективной элиминации хромосом одного из родительских геномов во время раннего развития зародыша. Элиминация хромосом – распространенный феномен у отдаленных гибридов, который, проявляется в разной степени в различных комбинациях: от потери одной или двух хромосом до элиминации полного набора хромосом одного из родителей. В последнем случае возникают гаплоидные растения, удвоение числа хромосом которых приводит к получению удвоенных гаплоидов (DH‑линий). Гомозиготность удвоенных гаплоидов послужила основой для их широкого использования в генетике и селекции растений. Использование данного подхода позволяет сократить время получения гомозиготных линий в среднем на пять лет, что приводит к экономии, людских ресурсов и посевных площадей. Разработка «bulbosum» метода получения гаплоидов ячменя оказала революционное влияние на хромосомную инженерию злаков и ее использование в селекции растений. Однако разработанный на этой основе метод не мог эффективно использоваться для получения гаплоидов пшеницы, тритикале и других злаков из‑за чувствительности пыльцы Hordeum bulbosum L. к генам‑ингибиторам скрещиваемости пшеницы (Kr‑генам). Эффективным опылителем для различных видов злаков явилась кукуруза. Скрещивания с дикорастущим злаком Imperata cylindrica (L.) Raeusch. выявили преимущества по сравнению со скрещиваниями пшеница × кукуруза и тритикале × кукуруза благодаря длительной продолжительности цветения этого вида и высокой частоте формирования зародышей и регенерации гаплоидных растений.