Биологические маркеры для селекции на морозоустойчивость озимых форм мягкой пшеницы и ячменя - Статья

Биологические маркеры для селекции на морозоустойчивость озимых форм мягкой пшеницы и ячменя Исследование адаптации растений к стрессовым факторам внешней среды имеет особое значение для отечественной селекции, так как основная масса сельскохозяйственного производства России находится в зоне рискованного земледелия и потому ему необходимы сорта, сочетающие повышенную зимостойкость и засухоустойчивость с высокой урожайностью. Климат России не позволяет повышать продуктивность за счёт позднеспелости. Для отечественных сортов озимых культур одним из важнейших адаптивных признаков является морозоустойчивость. Но в настоящее время в арсенале селекционеров растений преобладает использование морфологического фенотипа в качестве основы селекции. Эти фундаментальные исследования похожи на долгое и трудное восхождение человека на высокую гору, с вершины которой он может увидеть правильные направления поиска простых, но эффективных методов оценки морозоустойчивости озимых форм пшеницы и ячменя. Но наиболее перспективным оказался анализ полиморфизма макромолекул: белков и нуклеиновых кислот. Полиморфизм обнаруживается физико-химическими метолами при анализе не только белков и ДНК, но и масел, спиртов, органических кислот, веществ вторичного происхождения. Академик РАСХН Виктор Михайлович Шевцов (1940-2012), крупнейший специалист в области селекции ячменя, повторял: «Метод для селекции должен быть прост как автомат Калашникова; так, что бы ты бросил его в лужу, он пролежал там год, ты берёшь его, а он стреляет». В то же время действие низкой положительной температуры (0-5оС) не вызывает распада полисом, а наоборот, увеличивает их количество в цитоплазме по сравнению с контрольными растениями, выращиваемыми при 20оС. На протяжении десятилетий рядом исследователей на растительных и животных организмах было замечено, что разнообразные стрессы, в первые часы своего действия или даже на значительном временном отрезке определяют прирост трансляционной активности полирибосом в бесклеточной системе синтеза белка (in vitro), что может иметь важное адаптационное значение. В частности, 24-часовой водный стресс индуцировал тот же уровень морозостойкости озимой пшеницы, что и 4-х недельная закалка при 2оС. Показано, что уже в первые часы действия закаливающей температуры (4оС), засоления и обезвоживания на 4-х суточные зелёные проростки озимых сортов пшеницы и ячменя происходило увеличение активности полисом in vitro [8].Эффект усиления активности полисом в первые моменты действия стресса наблюдался также при поранении растений и поражении их ржавчиным грибом [34]. Однако у высокоморозоустойчивого сорта озимой мягкой пшеницы Краснодарская 39 это выражается в увеличении степени полиаденилирования, а у относительно высокоморозоустойчивого сорта озимого ячменя Радикал - в снижении. Помимо этого, для eEF-1a показаны ассоциация с цитоскелетом, связь с эндоплазматическим ретикулумом, участие в распаде белков и в организации митотического аппарата клетки [34, 39]. Система ommp - на пути к молекулярно-кинетическим маркёрам в селекции растений Молекулы нуклеиновых кислот ДНК и РНК хранят в себе генетическую информацию, необходимую для существования и размножения живой клетки.