Биологи Алтайского государственного университета (АлтГУ) совместно с учеными Чувашского Научно-исследовательского института сельского хозяйства (НИИСХ) изучают генетические ресурсы хмеля

В ходе выполнения междисциплинарного проекта Российского научного фонда (РНФ) «Генетические ресурсы дикорастущего и культивируемого хмеля (Humulus lupulus L.): скрининг, сохранение, использование в селекции», реализация которого начата в текущем году, были получены новые сведения о распространении хмеля, начат скрининг популяции на наличие вирусной инфекции, пополнена коллекция перспективными образцами.

Для изучения местообитаний хмеля, проведения геоботанических описаний и отбора образцов было организовано две экспедиций. По результатам проведенных экспедиционных работ, а также анализа опубликованных данных и гербарных образцов уточнены границы ареала хмеля обыкновенного, сформирована база данных по экотопической и фитоценотической приуроченности хмеля.

Сохранение и использование генетических ресурсов растений является ключевым элементом в решении вопросов продовольственной безопасности и экономического развития. Хмель обыкновенный — вьющееся многолетнее эфирно-масличное и лекарственное растение, лианы которого могут достигать 6 и более метров. Он широко используется в пивоварении и реже в косметической и фармацевтической промышленности.

Проект РНФ реализуется совместно с учеными Чувашского НИИСХ — филиала Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого. На базе Чувашского НИИСХ создана и поддерживается генетическая коллекция растений хмеля обыкновенного, насчитывающая около 250 образцов дикого и сортового хмеля из различных регионов России и 17 стран. На базе коллекции ведется селекция культуры методом клонового отбора. В рамках гранта РНФ коллекция хмеля была пополнена 21 новым образцом дикорастущего хмеля из Алтайского края и Республики Алтай. В следующем году начнутся исследования данных генотипов для оценки их морфологических и продукционных характеристик и вовлечения в селекционный процесс.

«Для хмеля, несмотря на его долгую успешную историю окультуривания, современные методы разведения связаны с рядом проблем. В промышленном производстве хмель возделывается на одном участке более 10 лет, что приводит к накоплению на плантации вирусных, бактериальных и грибных болезней. Это негативно сказывается на урожайности и при вегетативном размножении может передаваться потомству. Поэтому актуальна проверка образцов хмеля на наличие скрытых вирусных и бактериальных инфекций, — отметила инициатор проекта, директор Алтайского центра прикладной биотехнологии Ольга Мироненко. — Хмель подвержен инфицированию множеством вирусов и вироидов, и до последнего времени эта проблема оставалось вне поля зрения российских ученых. Возможности лабораторного оборудования АлтГУ позволили с помощью методов ПЦР (полимеразная цепная реакция) и ИФА (иммуноферментный анализ) отобрать здоровые образцы. Кроме того в задачи исследования входило введение в культуру in vitro и отработка технологии клонального микроразмножения перспективных генотипов. По результатам текущего года коллекция хмеля in vitro пополнилась хорошо растущей асептической культурой восьми образцов из природных популяций».

«Проект РНФ рассчитан на четыре года и объединяет коллег из разных исследовательских учреждений и регионов. Он позволяет привлекать к решению интересных научных задач молодых исследователей, повышать их профессиональные навыки. Проект многогранный и затрагивает вопросы как генетического разнообразия, экологии и филогении вида, так и более прикладные направления сохранения генетического потенциала и использования его в селекции», — прокомментировала руководитель проекта, профессор Алтайского государственного университета Марина Силантьева.

Источник: https://www.asu.ru/news/51701/

Справочно:

В 2021 году проект Алтайского государственного университета (АлтГУ) «Технология ускоренного размножения хмеля для закладки промышленных плантаций» был поддержан грантом Губернатора Алтайского края для разработки качественно новых технологий, создания инновационных продуктов и услуг в сферах переработки и производства пищевых продуктов, фармацевтического производства и биотехнологий.

Целью проекта являлась разработка технологии ускоренного размножения сортового хмеля с использованием культуры in vitro для закладки промышленных плантаций. В процессе работы были проведены биотехнологические исследования по размножению в культуре ткани 5 сортов хмеля обыкновенного: Taurus, Флагман, Bor, Spalter Select и Marynka. Разработаны эффективные протоколы микроразмножения in vitro и акклиматизации к условиям ex vitro 5 сортов хмеля для производства качественного посадочного материала. Предложены технологические решения, повышающие эффективность внедрения биотехнологических методов для ускоренного размножения данной культуры. Индустриальным партнером проекта выступило профильное предприятие региона — Чарышский сельскохозяйственный потребительский кооператив имени академика С.Н. Хабарова, которое использует полученные результаты в производственной деятельности. Результатом проделанной работы стало получение объекта интеллектуальной собственности — патента «Способ клонального микроразмножения in vitro сортового хмеля» (Патент № 2777200 Российская Федерация 01.08.2022).