Главная |
страница 1
Селекция и семеноводство картофеля в России Что дальше? В настоящее время в российском государственном реестре селекционных достижений представлено более 150 сортов картофеля, созданных селекционерами России. Среди них есть и такие, которыми мы можем заслуженно гордиться. В то же время в условиях современного рынка остро ощущается дефицит высокопродуктивных сортов картофеля столового назначения с повышенными качественными характеристиками, сортов, пригодных к переработке, а также скороспелых, фитофторо- и нематодоустойчивых сортов. Отдельные отечественные сорта по основным хозяйственно-ценным признакам вполне сопоставимы с достижениями мирового уровня, и их потенциальные возможности обеспечивают урожайность до 35-40т/га. Такими сортами, к примеру, являются раннеспелый сорт Удача (селекционный центр ВНИИКХ) или среднеранний сорт Невский (Северо-Западный НИИСХ), которые по устойчивости к фитофторозу сопоставимы с зарубежными аналогами в номенклатуре сортов ранних и среднеранних сроков созревания. Однако темпы продвижения российских сортов в сельскохозяйственную практику существенно отстают от потребностей производства, а конкуренция со стороны западноевропейских селекционных компаний и поставщиков семенного продовольственного картофеля растет (см. табл). Цифры и факты По валовому производству картофеля Россия занимает второе место среди самых крупных производителей в мире после Китая: Россия -31,1 млн тонн в типичном 2009 году, Китай - 72 млн тонн в 2007 году. Вместе с тем по показателю средней урожайности (14т/га) Россия значительно отстает даже от среднего мирового уровня (17т/га), а в ряде европейских стран этот показатель составляет около 40т/га. Среднегодовая емкость российского рынка картофеля оценивается в 29-31 млн тонн, при этом потребность в семенном материале составляет 6-6,5 млн тонн. Ежегодно около 100 тыс. тонн российского картофеля экспортируется за рубеж, в то время как среднегодовое количество картофеля, поступающего в Россию по импорту в типичный год, составляет около 500тыс. тонн или более 1,5% от его валового производства. Направления селекции Перечислим основные направления селекции картофеля: Создание столовых сортов. Основные критерии отбора для таких сортов - это привлекательный внешний вид клубней, высокие кулинарные качества, кулинарный тип картофеля (от неразваривающегося салатного типа до более рассыпчатого), отсутствие потемнения мякоти в сыром и вареном виде, цвет кожуры. Создание сортов для переработки на картофелепродукты. Эти сорта должны обладать специфическими свойствами, из которых особенно важным является содержание в клубнях сухих веществ (20-25%) и редуцирующих сахаров (оптимально 0,2%), определяющих показатели качества и цвета конечного готового продукта. Создание технических сортов для производства крахмала и спирта с содержанием в клубнях крахмала не менее 18%. Это направление также учитывает возможность улучшения качественных характеристик крахмала: величина крахмальных зёрен, соотношение амилозы и амилопектина и др. Устойчивость к заболеваниям. Этот критерий особенно актуален, поскольку вредоносность большинства патогенов достоверно возрастает, появляются новые расы и штаммы, доказано формирование резистентности новых рас к некоторым фунгицидным препаратам. Исходя из этого, в селекционных программах предусматривают сочетание различных типов устойчивости в создаваемых сортах: иммунитет, сверхчувствительность, толерантность, полевая устойчивость сорта в зависимости от заболевания, используемых генетических источников устойчивости и возможности применения химических и биологических средств защиты растений. Биотехнология Методы современной биотехнологии позволяют не только существенно оздоровить посевной материал, создать новые устойчивые сорта, но и внедрить высокоэффективные методы диагностики заболеваний картофеля. К основным направлениям в области биотехнологии картофеля можно отнести следующие. Микроклональное размножение. Эта технология дает возможность не только размножать лучшие генотипы, но и оздоравливать посадочный материал. Слияние соматических клеток при межвидовой гибридизации. Эта технология служит селекционерам для совмещения геномов разных видов и получения гибридов, которые невозможно получить классическими методами гибридизации и селекции. Такие межвидовые гибриды объединяют в себе полезные признаки разных видов. Технология ДНК-маркеров. Эта технология позволяет идентифицировать сорта, контролировать сортовую чистоту посадочного материала, маркировать и изучать полезные признаки на молекулярном уровне и использовать эти знания для целей селекции. Генетическая инженерия. Методы генетической инженерии позволяют конструировать растения с заданными признаками, используя современные методы молекулярной биологии. Разработка и использование диагностикумов различного направления. Например, уже сейчас прямо в поле, используя индикаторные полоски flow-strip, можно в течение минут определить инфицированность растения, идентифицировать патогенное начало. Экспресс-метод крайне прост в применении, но в его основе лежат высокие технологии. Геном расшифрован Особо следует отметить работы молекулярных биологов и генетиков в области генома картофеля. В этом году благодаря усилиям Консорциума по секвенированию генома картофеля (Potato Genome Sequencing Consortium), в состав которого входят научно-исследовательские институты Аргентины, Бразилии, Китая, Индии, Ирландии, Нидерландов, Новой Зеландии, Польши, Перу, России, Великобритании и США, был полностью расшифрован и опубликован геном картофеля. Работа над каждой хромосомой картофеля была поручена одному или нескольким государствам; так российские ученые из Центра «Биоинженерия» РАН приняли участие в расшифровке 12-й хромосомы. По мнению Робина Буэлла, участника Консорциума, через некоторое время ученые смогут использовать генетическую информацию для улучшения таких агрономических свойств картофеля, как урожайность, устойчивость к засухе и болезням. Результатами этого исследовательского проекта может воспользоваться любой ученый или селекционер, причем абсолютно безвозмездно. Хочется верить, что теперь российские селекционеры наравне со своими зарубежными коллегами смогут более эффективно создавать новые сорта картофеля, опираясь на знание точной локализации необходимых генов в геноме, а современные методы молекулярной генетики и биотехнологии позволят существенно ускорить этот процесс. Семеноводство Отсутствие качественного семенного материала серьезно сдерживает рост урожайности картофеля в России, а также эффективное сортообновление и сортосмену. Сказывается общий невысокий уровень развития работ в области биотехнологии и устаревшая материально-техническая база семеноводства в целом. Поэтому семенами высоких посевных качеств в России засевается не более 60% площадей. Из них треть занимают сорта нидерландской и немецкой селекции. В целом в профессиональных кругах присутствуют озабоченность и понимание того, что России необходимо в ближайшее время обеспечить производство собственных мини-клубней гарантированного качества в количестве не менее 6-7 млн шт./год, что позволило бы не увеличивать долю импортных сортов в сфере оборота семенного картофеля. Что дальше? Для поэтапного перевода оригинального, элитного и репродукционного семеноводства картофеля на современный технологический уровень необходимо объединение усилий государства и производителей семенного материала, нужна помощь международных организаций и зарубежных партнеров в области современной диагностики заболеваний и проведения полевых испытаний семенного картофеля. Совместные усилия позволят российским специалистам приобрести международный опыт производства семян картофеля высокого качества, овладеть методами эффективной сертификации на всех уровнях производства семян, воспользоваться современными методами идентификации болезней, модернизировать лаборатории. Стандарт ЕЭК ООН на семенной картофель: значение для России Разработанный Европейской Экономической Комиссией (ЕЭК) ООН стандарт - это уникальная международная нормативная основа, охватывающая все аспекты сертификации, а именно: -подлинность и чистоту сорта; -генеалогию и отслеживаемость происхождения; -болезни и вредителей; -внешнее качество; -калибровку; -маркировку. При этом страны могут устанавливать дополнительные национальные требования, чтобы отразить специфические особенности почвы, климатические, фитосанитарные и другие условия. В 2010 году в Российской Федерации введен новый стандарт на семенной картофель, который базируется на стандарте ЕЭК ООН. В 2011 году по предложению ФГУ «Россельхозцентр» стандарт ЕЭК ООН на семенной картофель введен в России в систему добровольной сертификации. Это позволит отдельным производителям предлагать на рынке семена, по своим качествам превосходящие национальный стандарт. Применение стандарта ЕЭК ООН на семенной картофель в России создает новую конкурентную среду среди производителей. В результате очевидное преимущество на рынке получат те предприятия, которые активно используют современные инновационные технологии, новые сорта, вкладывают средства в обучение персонала и создание современных диагностических лабораторий и, как следствие, выводят на рынок семенной картофель, отвечающий международным требованиям. Таблица. Новые сорта картофеля, внесенные в Госреестр РФ в 2010 и 2011 году
Регионы: 2 – Северо – Западный, 3 – Центральный, 4 – Волго-Вятский, 5 – ЦЧР, 6 – Северный Кавказ, 7 – Средне – Волжский, 11 – Восточная Сибирь, 12- Дальний Восток. http://live.unece.org/ru/trade/agr/welcomer.html Селекция картофеля на улучшение показателей К этому следует добавить различные условия возделывания: почва, температура, длина светового дня, обеспеченность влагой. И в каждом случае сорт должен соответствовать всем этим условиям. Специальные сорта используются для изготовления картофеля фри (табл.1). В этом случае клубни должны быть большими и продолговатыми, чтобы получились красивые брусочки. Кроме того, в таких сортах должно быть достаточное содержание крахмала при невысоком образовании cахаров, для того чтобы картофель фри было удобно откусывать, но в то же время он не слишком зарумянивался при жарке во фритюре. Для картофельных чипсов тоже требуются специальные сорта с повышенным содержанием крахмала, для того чтобы такой картофель можно было зажарить до сухого состояния. Клубни должны иметь овальную форму, чтобы облегчить получение ровных красивых лепестков. Свои требования предъявляются к сортам, предназначенным для переработки в картофельные хлопья для приготовления пюре или для получения гранулированного продукта (крупки, которая идет на изготовление популярных в Германии картофельных клецок). Сорта, идущие на переработку, также должны иметь разную группу спелости и подходить к разным условиям возделывания. Кроме того, есть особые сорта, которые идут на технические цели для производства спирта или крахмала. Крахмал нужен не только для разнообразных кулинарных целей, но и как важное промышленное сырье. В Германии существует более 200 сортов картофеля, зарегистрированных для коммерческого использования; в российский реестр селекционных достижений внесено более 280 сортов картофеля, 28 из которых получили допуск к возделыванию за последние два года. Логично задать вопрос: зачем при таком широком выборе нам нужны все новые и новые сорта?
Генетическое разнообразие Селекция - это не выращивание картошки на собственном огороде, даже если садовод утверждает, что он занимается отбором. Селекция - это то, что бессознательно делают пчелы и шмели, которые переносят отцовскую пыльцу на цветок материнского растения. Последнее в свою очередь образует плоды с семенами и тот экземпляр, который происходит потом из этих семян, является совершенно новым, прежде никогда не существовавшим растением, в котором по-новому соединяется наследственный материал матери и отца и существует уникальное сочетание признаков. Растения от одной и той же отцовской и материнской линии есть братья и сестры, при этом они могут сильно отличаться друг от друга. Селекционер, занимающийся выведением новых сортов картофеля, не доверяет пчелам выбор материнской и отцовской линий. Он сам тщательно отбирает родительские формы, которые нужно скрестить не только в зависимости от тех признаков, которыми они обладают, но и от их способности передавать эти признаки дальше, что далеко не одно и то же. При этом материнское растение выращивается в теплице и опыляется целенаправленно отцовской пыльцой. Каждый год огромное количество растений картофеля скрещивают между собой, при этом существует более сотни комбинаций.
«Позвольте вам выйти вон!» Второй шаг - отбор лучших наследников. Для этого селекционер каждый год высаживает в горшки сотни тысяч штук семенного картофеля (результат скрещивания выбранных родительских форм) и делает свой первый грубый предварительный отбор. Все неполноценные растения выбраковываются, но более 10 тысяч штук все же проходит отбор. От каждого из них получают по одному клубню, который на будущий год будет высажен в поле. Процесс выбраковки идет дальше, селекционер изучает уже потомство одного клубня, так называемые «семьи», полученные в полевых условиях от каждого из отобранных в прошлом году двух тысяч клубней. Помимо полевых испытаний проводятся и лабораторные исследования - год от года число кандидатов сокращается. Кандидаты должны пройти проверку в разных почвенно-климатических условиях - испытания становятся все более многочисленными и требуют все больше расходов. Всего несколько кандидатов выдерживает отбор на протяжении девяти лет до момента передачи нового сорта на государственные испытания с целью получения официального допуска на рынок. Такой допуск новый сорт картофеля получает только при условии, что он смог доказать свою хозяйственную ценность в том или ином регионе. Сорт должен доказать, что ценные признаки, которые он содержит, превосходят по сумме признаки всех остальных сортов картофеля, уже внесенных в государственный реестр в соответствии с их целевым назначением. И тут мы подходим к вопросу, а что же это за хозяйственно ценные признаки? Что представляют собой те критерии, по которым селекционер ведет отбор? Помимо уже упоминавшихся признаков, таких как сроки созревания, целевое назначение, лежкость, в игру вступают и другие критерии отбора (табл. 2). Например устойчивость к многочисленным заболеваниям и вредителям (грибы, бактерии, вирусы, нематоды), склонность к физиологическим недостаткам (потемнение и дуплистость клубней, форма и цвет клубней, мелкие глазки, гладкая кожура, ее прочность), а также характеристика урожайности, содержание крахмала, одинаковый размер клубней и многое другое (табл. 3). В целом при селекции сорта на культуре картофеля приходится учитывать более 50 признаков, которые имеют значение сточки зрения хозяйственной ценности того или иного сорта и необходимы для коммерческого успеха на рынке. (К примеру, на кукурузе селекционный отбор идет только по десяти критериям). При этом урожайность может быть последним и не самым важным показателем. Такое обилие признаков, по которым необходимо вести отбор, бросает серьезный вызов селекционеру и требует обязательного создания сложной и эффективной системы отбора. Еще в 1960 году количество признаков, по которым оригинатор отбирал сорт картофеля для подачи в систему сортоиспытания, не превышало 15. Увеличение числа характеристик обусловлено постоянным ростом требований к внутреннему и внешнему качеству клубней. На первый план выходят технологические свойства, которые при испытании сортов для допуска к коммерческому использованию изучаются наиболее дифференцированно. Несмотря на то что селекция на заданные технологические свойства картофеля была начата еще в 60-х годах прошлого века, только с середины 80-х годов о специальных требованиях стали жестко говорить при допуске сорта в реестр. Следующие двадцать лет шло интенсивное развитие требований к внутреннему качеству клубней, цвету и оттенку мякоти картофеля для чипсов, для картофеля фри (табл.1). Особенностями семеноводства и оздоровления картофеля являются высокие требования к фитосанитарным нормам, большие затраты ручного труда и низкий индекс воспроизводства у культуры картофеля на этих этапах. Последнее представляет особенную сложность для селекционеров, работающих с картофелем: к концу треть его года работы после скрещивания многих растений в поле, наконец, появляется семья, из урожая которой только сейчас селекционер может взять всего несколько клубней для проведения необходимого анализа на качество. Оставшиеся клубни необходимо снова высадить в поле, поскольку проведение различных анализов, испытаний на продуктивность и резистентность означает только одно: необходимость иметь в наличии достаточное количество посадочного материала. К концу пятого года селекционной работы появляется около 60 клубней нового сорта, позволяющих провести ряд необходимых испытаний. Следующей осенью селекционер может похвастаться наличием 300 драгоценных клубней, а на девятый год, к моменту передачи сорта в государственную систему испытания, он располагает настоящим богатством - 2000 кг клубней перспективного сорта! Здесь перед селекционером стоит дилемма: с одной стороны, он должен сохранять семьи насколько возможно дольше, чтобы получить достаточное количество материала для выполнения всех необходимых анализов на качество; с другой стороны, необходимо как можно быстрее расстаться с большей частью неперспективных семей. Причина тому следующая: поскольку берется клон или вегетативно размноженный материал, здоровье растений играет крайне важную роль. Большинство заболеваний картофеля, прежде всего вирусных, при таком виде размножения также воспроизводится, что ведет к вырождению сорта. В течение многих лет, пока селекционер размножает картофель для получения необходимого количества материала, семьи содержатся в питомниках отбора, что требует очень больших затрат на их содержание. Однако в питомнике можно содержать несколько сотен, но в любом случае не более десяти тысяч семей. Из чего следует, что к моменту, когда впервые можно провести испытания на качество или продуктивность нового сорта в достаточном объеме, у вас в руках находится не более 2% от исходного количества материала. Исключительно большое количество хозяйственно ценных признаков сорта на картофеле и невозможность добиться наилучших показателей по всем признакам сразу неизбежно ведут к тому, что каждый имеющийся на рынке сорт представляет собой компромисс с точки зрения хороших и не очень хороших признаков. Невозможно по каждому признаку сохранить только лучшую половину: в противном случае этому процессу не будет видно конца. Для каждой области применения, каждого срока созревания, конкретных условий возделывания благодаря селекционной работе, проводимой на протяжении последних ста лет, существуют свои сорта, но при этом нет ни одного сорта, который нельзя было бы сделать еще лучше. У каждого сорта есть свои сильные и слабые стороны. Есть и еще один момент: последние десятилетия мир стремительно меняется, изменяются климат и условия возделывания культуры, приобретают актуальность новые заболевания, сопротивляемость к которым ранее не стояла на повестке дня. Появление на рынке новых продуктов питания требует нового качества исходного материала. Тот признак, который сегодня является достоинством завтра может стать недостатком, поэтому селекционеры и вынуждены заботиться о постоянном наличии новых сортов с улучшенными характеристиками. Зачем платить роялти? Выведение одного нового сорта до момента его занесения в Госреестр стоит в Германии порядка 1,5 млн евро. Однако допуск сорта на рынок вовсе не гарантирует ему «карьерный взлет». На этапе выхода на рынок многие кандидаты терпят фиаско. Селекционер в Германии получает патент на вновь зарегистрированный сорт картофеля, действующий в течение тридцати лет. В этот период только он имеет право на производство и сбыт посевного материала данного сорта. Другие участники рынка могут это делать при условии оплаты лицензионных платежей. Конечный сельхозпроизводитель, который закупает посевной материал данного сорта и производит картофель на продажу конечному потребителю либо заводу по производству чипсов, исправно платит селекционеру обязательный роялти. Понятие «защита сорта» несколько отличается от понятия «патент». Защищаются исключительно производство и сбыт посевного материала нового сорта. Напротив, любой другой селекционер имеет право без уплаты лицензионных платежей использовать охраняемый сорт в качестве родительской линии для своей собственной исследовательской работы с целью дальнейшего улучшения данного сорта. Селекционер приобретает лицензию на свою деятельность, финансирует свои исследования и выплачивает заработную плату сотрудникам. Он вкладывает средства в исследовательские проекты, поддерживает научные учреждения, которые занимаются изучением устойчивости культуры картофеля к тому или иному заболеванию или принимают участие в контроле качества семенного материала. Профессиональные ассоциации, связанные с селекцией и семеноводством той или иной культуры, ведут большую разъяснительную работу, касающуюся важности использования сертифицированного семенного и посадочного материала. Без уплаты роялти вся эта сложная система взаимоотношений между селекционером и другими участниками рынка не могла бы функционировать столь эффективно, как это происходит сейчас в Германии и других странах Европы. Таблица 3. Существенные признаки для отбора клубней
Ж: «Новое сельское хозяйство» №5, 2011г Смотрите также:
Селекция и семеноводство картофеля в России Что дальше?
244.69kb.
§ 4 Архангельские тени Муштаевы
102.83kb.
Ингредиенты: 3-4 шт картофеля, вареного в мундире
32.06kb.
Когда в голове появляеся мысль "хочу есть", в первую очередь стоит определиться голод это или аппетит? Если аппетит, то о чем это он? И что мне делать дальше со всем этим
39.8kb.
Закон н. И. Вавилова о наследственной изменчивости
15.34kb.
Двойные стандарты по Николаю Азарову Итак, рабочая поездка главы Кабмина для любого региона – событие. Не только и не столько потому, что высокий гость – “редкая птица” для города или области
38.29kb.
Тестовая форма тема «Исторические этапы развития конституционного права России и науки о нём»
138.48kb.
Китай выявил у России шесть серьезных проблем пекин. «Что делать Путину в новой и сложной России?»
53.64kb.
Фетхие маленький Стамбул, а Госек игрушечная Ницца
43.47kb.
Проек т народ россии встречает олимпиаду в сочи олимпийская эстафета пробегов россии
55.47kb.
Еврейские издания сегодня нисколько не стесняясь говорят о том, что именно руками этой этнико-религиозной группы, занявшей 66,6% в составе нквд, уничтожалась население Украины
141.83kb.
Справочник "Религии и Секты в Современной России" Справочник " Религии и Секты в Современной России"
3873.34kb.
|