Зри в семя: почему селекция в рф отстает от мировой и что с этим делать
Содержание:
- Положительные и отрицательные стороны
- Поздние сорта клубники
- Разведение и продовольственная безопасность
- Профессиональные задачи
- 2.2.6. Метода получения полиплодов
- Роль селекции растений в органическом сельском хозяйстве
- Оплата труда
- Компании для трудоустройства по профессии «Селекционер»
- Интересные факты
- Знаменитые селекционеры
- Астраханский «Винни-Пух»
- Талантливый художник
- Дерзкий сирота
- Герои удивительной науки
- Как развивать отрасль
- 3.1. Современные проблемы селекции растений
Положительные и отрицательные стороны
Бесспорное преимущество профессии — творческая самореализация. К профессиональным качествам относится креативное мышление. Оно требуется при разработке новых гибридов растений. Эта работа доставит радость людям, которые жаждут проводить исследования и опыты, подтверждать свои предположения, испытывая при этом профессиональный азарт.
Отрицательная сторона состоит в том, что профессия является недостаточно востребованной в настоящее время, поэтому не все могут устроиться на работу.
Агроном-селекционер способен добиться роста в карьере, занимаясь научно-методической работой. Такой специалист может создавать новые и необычные сорта, управлять лабораторными экспериментами. Успех приходит и при занятии административной работой. К примеру, человек с такой профессией может стать старшим сотрудником в организации. Размер заработной платы в этой сфере напрямую зависит от наличия опыта, образования, но в среднем селекционеры в России получают от 25 до 70 тыс. руб. в месяц.
Есть несколько учреждений, где можно пройти обучение. К ним относятся Российский аграрный университет имени Тимирязева в Москве, университеты в Ставрополе, Воронеже, Новосибирске, Омске, Саратове, Перми, Ижевске и других городах. Профессия эта нужная и востребованная. Прежде чем выбирать то или иное образовательное заведение, следует изучить условия приема в него.
Поздние сорта клубники
Поздние сорта имеют свойство плодоносить до середины осени, начало сбора урожая приходится на конец июля. Во многом длительность сезона зависит от погодных условий.
Альфа
Невысокие кусты имеют густую листву. Усов много, они плотные, зелено-розовые. Ягоды мелкие, с кисло-сладким вкусом, используются в качестве сырья для переработки (компоты, варенья, джемы).
Высокая урожайность, устойчивость к заболеваниям, вредителям, неблагоприятным условиям, отличная транспортабельность и лежкость.
Баунти
Поздний сорт родом из Канады. Первые в урожае ягоды относительно крупные, затем становятся мельче. Сочная, кисло-сладкая мякоть темно-красного цвета. Семянки расположены на поверхности кожуры.
Устойчив к серой гнили.
Пандора
Классический английский поздний сорт. На компактных кустиках, окруженных светло-зелеными листьями, вызревают ягоды темного винного цвета. Первый урожай имеет слегка приплюснутую форму, мякоть очень сочная, темная, сладкая с легкой кислинкой.
Разведение и продовольственная безопасность
Чтобы сельское хозяйство процветало в будущем, необходимо внести изменения для решения возникающих глобальных проблем. Эти проблемы включают нехватку пахотных земель, все более суровые условия возделывания сельскохозяйственных культур и необходимость поддержания продовольственной безопасности, что предполагает возможность обеспечить население планеты достаточным питанием. Культуры должны иметь возможность созревать в различных средах, чтобы обеспечить доступ во всем мире, что предполагает решение проблем, включая устойчивость к засухе. Было высказано предположение, что глобальные решения достижимы посредством процесса селекции растений с его способностью отбирать определенные гены, позволяющие культурам работать на уровне, который дает желаемые результаты.
Урожай
С ростом населения необходимо увеличивать производство продуктов питания. По оценкам, к 2050 году необходимо увеличить производство продуктов питания на 70%, чтобы выполнить Декларацию Всемирного саммита по продовольственной безопасности. Но из-за деградации сельскохозяйственных земель просто посев большего количества культур больше не является жизнеспособным вариантом. В некоторых случаях новые сорта растений могут быть выведены путем селекции растений, которые обеспечивают повышение урожайности, не полагаясь на увеличение площади земель. Пример этого можно увидеть в Азии, где производство продуктов питания на душу населения увеличилось вдвое. Это было достигнуто не только за счет использования удобрений, но и за счет использования более качественных культур, специально созданных для данной местности.
Пищевая ценность
Селекция растений может способствовать глобальной продовольственной безопасности, поскольку это рентабельный инструмент повышения питательной ценности кормов и сельскохозяйственных культур. Повышение питательной ценности кормовых культур за счет использования аналитической химии и технологии ферментации рубца было зарегистрировано с 1960 г .; Эта наука и технология дали селекционерам возможность проверять тысячи образцов за небольшой промежуток времени, а это значит, что селекционеры могли быстрее идентифицировать высокопроизводительный гибрид. Генетическое улучшение заключалось в основном в перевариваемости сухого вещества in vitro (IVDMD), что привело к увеличению на 0,7-2,5%, при увеличении IVDMD всего на 1% один Bos Taurus, также известный как мясной скот, сообщил об увеличении суточного прироста на 3,2%. Это улучшение указывает на то, что селекция растений является важным инструментом в переводе сельского хозяйства будущего на более продвинутый уровень.
Экологические стрессоры
Селекция гибридных культур стала чрезвычайно популярной во всем мире в борьбе с суровыми условиями окружающей среды
Из-за продолжительных периодов засухи и отсутствия воды или азота устойчивость к стрессу стала важной частью сельского хозяйства
Селекционеры сосредоточили свое внимание на определении культур, которые обеспечат урожайность в этих условиях; способ добиться этого — найти сорта культуры, устойчивые к засушливым условиям с низким содержанием азота
Из этого очевидно, что селекция растений имеет жизненно важное значение для выживания сельского хозяйства будущего, поскольку она позволяет фермерам выращивать устойчивые к стрессу культуры, тем самым повышая продовольственную безопасность. В странах с суровыми зимами, таких как Исландия , Германия и дальше на восток в Европе, селекционеры занимаются селекцией на устойчивость к морозам, постоянному снежному покрову, морозно-засухе (высыхание от ветра и солнечной радиации под морозом) и высоким уровням влажности
в почве зимой.
В странах с суровыми зимами, таких как Исландия , Германия и дальше на восток в Европе, селекционеры занимаются селекцией на устойчивость к морозам, постоянному снежному покрову, морозно-засухе (высыхание от ветра и солнечной радиации под морозом) и высоким уровням влажности. в почве зимой.
Профессиональные задачи
Эти специалисты работают в различных условиях: в селекционно-опытных станциях, сельскохозяйственных организациях, на агропромышленных комбинатах, в специальных овощных, цветоводческих, а также садоводческих хозяйствах, занятых выведением отборных семян разных культур, созданием и продажей посадочного материала.
Кроме того, они могут работать в инспекциях, отделах растениеводства Минсельхоза РФ, комитетах, функционирующих при администрациях, ведомствах, отвечающих за карантин растений, и иных контролирующих и надзорных органах. К основной цели селекционера относится выведение новых и усовершенствование ранее созданных сортов растений, пород сельскохозяйственных животных и даже штаммов бактерий.
2.2.6. Метода получения полиплодов
Очень перспективен метод получения полиплоидов,
у растений полиплоиды обладают большей массой
вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Многие культуры
представляют собой естественные полиплоиды: пшеница,
картофель, выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.
Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном,
называются автополиплоиадами. Классическим способом получения
полиплоидов является обработка проростков колхицином.
Это вещество блокирует образование микротрубочек веретена деления при митозе, в
клетках удваивается набор хромосом, клетки становится тетраплоидными.
Роль селекции растений в органическом сельском хозяйстве
Критики органического сельского хозяйства заявляют, что оно слишком низкоурожайное, чтобы быть жизнеспособной альтернативой традиционному сельскому хозяйству. Однако отчасти такая низкая производительность может быть результатом выращивания плохо адаптированных сортов. Подсчитано, что более 95% органического сельского хозяйства основано на традиционно адаптированных сортах, даже несмотря на то, что производственная среда в органических и традиционных системах земледелия сильно отличается из-за их отличительных методов управления. В частности, у органических фермеров меньше ресурсов, чем у традиционных производителей, чтобы контролировать свою производственную среду. Селекция сортов, специально адаптированных к уникальным условиям органического сельского хозяйства, имеет решающее значение для того, чтобы этот сектор полностью реализовал свой потенциал. Для этого требуется отбор по таким чертам, как:
- Эффективность использования воды
- Эффективность использования питательных веществ (особенно азота и фосфора )
- Конкурентоспособность сорняков
- Устойчивость к механической борьбе с сорняками
- Устойчивость к вредителям / болезням
- Раннеспелость (как механизм избегания особых стрессов)
- Устойчивость к абиотическому стрессу (например, засуха, засоление и т. Д.)
В настоящее время немногие селекционные программы направлены на органическое сельское хозяйство, и до недавнего времени те, которые действительно касались этого сектора, в основном полагались на косвенный отбор (то есть отбор в обычных средах по признакам, которые считаются важными для органического сельского хозяйства). Однако, поскольку разница между органической и обычной средой велика, данный генотип может работать по-разному в каждой среде из-за взаимодействия между генами и окружающей средой (см. Взаимодействие между генами и средой ). Если это взаимодействие является достаточно серьезным, важный признак, необходимый для органической среды, может не проявиться в обычной среде, что может привести к отбору плохо адаптированных особей. Чтобы гарантировать выявление наиболее адаптированных сортов, сторонники органической селекции теперь поощряют использование прямого отбора (то есть отбора в целевой среде) по многим агрономическим признакам.
Существует множество классических и современных методов селекции, которые можно использовать для улучшения сельскохозяйственных культур в органическом сельском хозяйстве, несмотря на запрет на генетически модифицированные организмы . Например, контролируемые скрещивания между индивидуумами позволяют рекомбинировать желаемые генетические вариации и передавать их потомству через естественные процессы. Отбор с помощью маркеров также можно использовать в качестве диагностического инструмента для облегчения отбора потомства, обладающего желаемым признаком (признаками), что значительно ускоряет процесс разведения. Этот метод оказался особенно полезным для внедрения генов устойчивости в новые фоны, а также для эффективного отбора множества генов устойчивости, объединенных пирамидой в одного человека. К сожалению, в настоящее время недоступны молекулярные маркеры для многих важных признаков, особенно сложных, контролируемых многими генами.
Оплата труда
Компании для трудоустройства по профессии «Селекционер»
Заработная плата в этой области варьируется от 25 до 70 тыс. руб. и выше, в зависимости от квалификации и опыта специалиста.
Интересные факты
Селекционеры порой совершают удивительные открытия. Так, в ходе своей работы они могут причудливо изменять цвет, форму или вкус растений и их плодов. Вот некоторые самые необычные из них, свидетельствующие о богатой фантазии их создателей:
1. Желтый арбуз
Снаружи он выглядит как обычный арбуз, а вот внутри имеет ярко-желтую окраску, кроме того, в нем почти нет косточек. Эта ягода возникла при скрещивании дикого арбуза (желтого цвета, но непригодного в пищу) с обычным. Она очень сочная, но не настолько сладкая, как та, к которой мы привыкли.
Существует также российский сорт: он обладает своеобразным привкусом то ли лимона, то ли манго, то ли тыквы.
2. Фиолетовая картошка
Картофель, имеющий фиолетовую мякоть, возник благодаря ученым из государственного университета Колорадо. Такой насыщенный цвет появляется в связи с высоким содержанием антоцианов.
Представьте себе, как выглядит пюре из такого овоща или, скажем, картошка фри! По вкусу, однако, он ничем не отличается от обыкновенного.
3. Плуот
Плуот (plum — слива, apricot — абрикос) представляет собой гибрид абрикоса и сливы. Снаружи он может быть розового, бордового, зеленого или фиолетового оттенка, а окраска внутренней части — белая или сливовая.
Из плуота делают фруктовый сок, различные десерты и вино. Его также употребляют в пищу в свежем виде
4. Йошта
Йошта представляет собой смесь крыжовника и черной смородины. Она выглядит как черные ягоды размером с черешню, обладает вяжущим кисло-сладким вкусом, слегка отдающим смородиной.
5. Томтато
Это очень практичный гибрид томатов и картофеля. На стебле вырастают помидоры черри, а в корневой части созревает белый картофель.
6. Апельсин
И, наконец, знакомый всем апельсин — по некоторым данным, это не что иное, как результат скрещивания мандарина и помело.
Знаменитые селекционеры
Мичурин Иван Владимирович — российский селекционер и биолог, основоположник научной селекции, разработавший метод отдаленной гибридизации, автор множества сортов плодово-ягодных деревьев и кустарников (вишня, яблоня, абрикос, груша, слива и др.).
Вавилов Николай Иванович — российский генетик, ботаник, селекционер, автор теории об иммунитете растений. Николай Петрович организовал ботанико-агрономические экспедиции по всему миру, что позволило собрать огромную коллекцию образцов культурных растений из самых разных уголков света.
Иванов Михаил Федорович — российский ученый-животновод и селекционер. Активно использовал генетические принципы в племенном деле. Вывел известные породы свиней и овец: белая украинская степная свинья, асканийский рамбулье.
Астраханский «Винни-Пух»
Астраханские селекционеры из опытной станции Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Вавилова создали девять видов хлопка, один из которых оказался не традиционным белым, а кофейным. Имя необыкновенному сорту дали сказочное − «Винни-Пух». В процессе работы селекционеры вручную изолировали цветки одного сорта, а лишь потом опыляли. Климатические изменения оказывают положительное влияние для раннего созревания хлопка. Уже созданы два вида хлопка с высокой продуктивностью и качеством волокна, специально под южный российский регин − это «АС-1» и «АС-2», создается третий. Они смогут конкурировать и даже превосходить по качеству китайские, узбекские и американские сорта.
Талантливый художник
Несколько раз молодой человек менял участки, постепенно увеличивая площадь сада. Последнее приобретение находилось далеко от города, и вся семья Мичурина – жена и двое детей – подключились к непростой работе – перевозке и переноске садово-плодовых культур на новое место. Это просто сказать. А теперь представьте, как вся семья с маленькими детьми на себе переносила деревья семь километров до слободы Турмасово и два сезона жила в шалаше! Именно здесь Мичурин основал первый в России селекционный питомник площадью в 2500 га.
Много лет Иван Владимирович вёл дневник, в котором пошагово записывал ход селекционной работы. А еще – Мичурин зарисовывал результаты своих экспериментов. И эти альбомы уникальны: плоды, листья, зарисовки веток выполнены на высоком художественном уровне. По рисунку можно безошибочно определить сорт черешни или груши. Не каждый художник справится с такой работой!
Страницы из дневника И. В. Мичурина
Рассматривая фруктово-ягодные зарисовки Ивана Владимировича поражаешься, с какой нежностью он прорисовывал прожилка на листьях, его точностью в изображении плодов, плодоножек, цветов, тычинок и пестиков!
Дерзкий сирота
Мама Ивана Владимировича умерла, когда мальчику было всего четыре года. Его воспитывал отец, и Иван уже в восемь лет знал все сорта яблонь в семейном саду, умел делать окулировску (прививку глазком), копулировску (прививку черенком) и аблакировку (привой соседних растений) фруктовых деревьев.
Затем отец заболел и отошёл от дел, имение было заложено, а мальчика передали на воспитание тётушке. Иван был старшеклассником, когда его исключили из гимназии с формулировкой «за непочтительность к начальству». В литературе упоминаются две причины этого происшествия. Родственники вспоминали, что директор гимназии хотел получить взятку от тётушки Ивана Владимировича, но семья отказалась платить. Сам же Мичурин в воспоминаниях указывал другую причину: зимой в сильный мороз он не снял шапку, встретив директора на улице.
Мичурин в пятилетнем возрасте в костюме казачка
Какова бы не была причина, факт остается фактом: сразу после исключения из гимназии – в шестнадцать лет – Иван Владимирович устроился работать конторщиком железнодорожной станции Рязанской железной дороги. Через два года его перевели на должность товарного кассира, а затем – и помощником начальника станции города Козлов.
Герои удивительной науки
Работа эта так же стара, как само земледелие. Издревле люди из поколения в поколение улучшали свои земледельческие навыки, основанные на новом опыте. Погодные условия, различные почвы, заболевания растений — все это заставляет человека выводить новые, более устойчивые виды.
Возможно, многие не задумываются о важности профессии селекционера. Тем не менее все люди на свете пользуются благами этой науки
Открытия ученых в данной области ожидают нас на каждом шагу. Это продукты на полках супермаркетов. Ароматные фрукты в бабушкином саду. И даже любимый кот оригинальной породы.
Селекционер — это ученый, работающий над выведением более совершенных видов растений и животных. Но не все известные селекционеры являются профессионалами.
Как развивать отрасль
Авторы «Селекции 2.0» уверены, что положение дел в индустрии угрожает превращением России в «мировую грядку» — центр низкомаржинального, экономически нестабильного и экологически вредного производства, которое глубоко зависит от государственных субсидий. И чтобы этого избежать, селекции и семеноводству нужна структурная трансформация.
Примером нового подхода к развитию отрасли, ориентированного на повышение конкурентоспособности российского агросектора, стало предписание ФАС России по сделке слияния Bayer-Monsanto. Регулятор согласовал слияние, но выставил Bayer ряд условий. Агрогиганта обязали безвозмедно передать российским аграриям генетический материал и технологии для вывода собственных сортов и гибридов и провести тренинги для получателей. При поддержке Bayer также был создан учебно-научный центр биотехнологии растений для обучения передовым селекционным методам.
Выполнение предписания контролирует специально созданный для этих целей на базе «Вышки» Центр технологического трансфера. Одним из специальных проектов Центра, реализованных совместно с партнерами, стала «Селекция 2.0».
Авторы проекта предложили десять основных шагов, которые должны обеспечить селекционеров инвестициями, а сельское хозяйство — отечественными семенами. Речь в первую очередь о переводе отрасли на рыночные рельсы.
Помочь развитию сильных компаний из частного сектора — самый очевидный путь, чтобы преодолеть зависимость от иностранных сортов и гибридов, полагает помощник премьер-министра России и бывший глава ФАС Игорь Артемьев. «Только такие игроки имеют шанс выдержать конкуренцию с зарубежными поставщиками, которые все чаще предлагают не просто генетический материал (семена), а готовые пакетные решения», — отмечает Артемьев.
Господдержку нужно направить на создание «вертикально-интегрированных национальных лидеров», говорится в докладе. Такие компании не только будут заниматься селекцией и семеноводством, но смогут продавать собственные пакетные решения — так же, как это делают глобальные игроки.
Кроме того, авторы исследования предлагают создать несколько междисциплинарных образовательных центров для подготовки селекционеров, биотехнологов и биоинформатиков. А также переориентировать научные учреждения на потребности бизнеса, сформировать собственную базу данных генетических коллекций, разработать новые программы и принять единую стратегию селекции на срок до 2030 года.
Вдобавок понадобится обновить нормативное поле по целому ряду направлений — от защиты прав интеллектуальной собственности до трекинга семенного материала на рынке.
Алексей Иванов, директор Института права и развития ВШЭ-Сколково, директор Антимонопольного центра БРИКС:
«Одна из фундаментальных проблем, которую мы выявили в ходе исследования — это отсутствие нормально работающей рыночной цепочки в селекционно-семеноводческой отрасли нашей страны.
Мы видим, что государственные НИИ, являющиеся, например, держателями патентов в отношении ключевых сортов пшеницы, получают в общей сложности в год порядка 120 млн руб. роялти, при том, что товарной пшеницы у нас выращивают на 800 млрд руб.
Этот аномально низкий размер лицензионных отчислений, перераспределяемых от производителей селекционерам, объясняется, в числе прочего, низкой включенностью государственных учреждений в рынок, что в целом нормально для постсоветских научных организаций.
Но прикладная селекция — это давно не наука. Это технологический бизнес, который должен работать в рыночной конкурентной логике, динамично улавливать спрос со стороны аграриев. ГосНИИ — это не лучшая форма для такой работы».
Подпишитесь на наш «Зеленый» канал в Telegram. Публикуем свежие исследования, эко-новости и советы, которые помогут жить, не вредя природе.
3.1. Современные проблемы селекции растений
Назрел целый ряд других важнейших
задач, которые требуют решения. Вот тезисное изложение, на мой взгляд, основных
из них.
Во-первых, длительное время не
удается традиционными методами преодолеть барьер по созданию комплексно
устойчивых сортов и гибридов сельскохозяйственных растений к вредным организмам
и экологическим стрессам, и в первую очередь к засухе.
Во-вторых, не преодолено важнейшее
противоречие между продуктивностью и устойчивостью сельскохозяйственных
растений. Это резко сокращает эффективность трансгрессивной селекции,
позволяющей привлекать для решения этой сверхзадачи генетически отдаленные
формы.
В-третьих, не реализованы
возможности генетики и геномики в целях осуществления стратегического
прорыва в планировании и осуществлении селекционных проектов и программ на
основе принципов районирования эффективных генов по природно-экологическим
зонам и нишам страны. А это необходимо в связи с усиливающейся эпифитотийной и острозасушливой ситуацией, которая ведет к
огромному экономическому ущербу в агропромышленном комплексе и в стране в
целом.
В-четвертых, не в полной мере
использованы в селекции результаты столетних отечественных и зарубежных исследований
по изучению механизмов регуляции и саморегуляции продуктивности и устойчивости растений к
засухе, низким температурам, засолению и кислотности почв, избыточному
увлажнению и другим негативным процессам.
В-пятых, не используются
тридцатилетние мировые и национальные достижения в области биоинженерии и биотехнологии для эффективного трансгеноза, недооценивается их роль в селекции растений на
устойчивость к стрессовым факторам среды, и прежде всего к вредным организмам и
засухе.
В-шестых, не будучи истребованными,
новейшие генетические, биотехнологические, физиологические и другие открытия и
технологии устаревают, масштабы исследований в этих новейших областях науки,
особенно в условиях финансового кризиса, сокращаются.
Все это ведет к дальнейшему отставанию
в развитии теоретических исследований и к потере их приоритетности.
В итоге в практической селекции
зерновых и других культур в России наметились весьма ощутимые отрицательные
тенденции, которые могут снизить темпы эффективности всего селекционного процесса.
К основным их проявлениям можно
отнести сокращение масштабов и темпов методического обновления селекционных
программ, вследствие чего из года в год используются одни и те же методы
исследования и создания новых сортов и гибридов. Идет свертывание работ, полное
закрытие отделов, лабораторий и групп по теоретическим исследованиям в области
генетики, физиологии, биохимии, биотехнологии, иммунитета и по другим важнейшим
разделам и направлениям. Ослаблена работа по созданию отечественных линий
сортов и гибридов, генетически устойчивых к опасным патогенам, вредителям и стрессовым факторам среды.
Нежелательная «стабилизация» генетической базы селекции является
главной причиной отсутствия прорывов в селекционном деле.
Н.И. Вавилов создал фундаментальный
труд «Теоретические основы селекции растений», который и сегодня
актуален. Главное место в работах Вавилова отводится генетическому разнообразию
растений, генисточникам и теории иммунитета. Закон гомологических
рядов был предложен как вектор поиска необходимых для селекции генисточников. Иммунная система растений рассматривается
как сложный, комплексный генетически детерминированный механизм самозащиты
организма от патогенов и стрессовых факторов среды.
Н.И. Вавилов отдавал должное физиологии устойчивости и продуктивности растений,
опираясь прежде всего на достижения российской школы физиологов растений.
Состояние мировой и российской
фундаментальной науки сегодня позволяет значительно расширить масштабы ее
применения и использования в практической селекции растений и сделать новый
качественный скачок в ее развитии.