В Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Федеральный научный центр овощеводства» в 2019 году в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты» создана новая молодёжная Лаборатория репродуктивной биотехнологии в селекции сельскохозяйственных растений.
Руководитель лаборатории: Домблидес Елена Алексеевна, кандидат с.-х. наук
Количество сотрудников: 11 человек
Тема НИР: Разработка технологии ускорения селекционного процесса сельскохозяйственных растений на основе репродуктивной биотехнологии. Экспериментальная гаплоидия для ускорения селекционных схем овощных культур. (№0440-2019-0001/ FGGF-2019-0001)
Период реализации темы НИР: 2019-2023 гг.
Краткая аннотация о деятельности лаборатории: Разработка элементов технологии получения гомозиготных линий сельскохозяйственных растений с помощью методов репродуктивной биотехнологии для расширения генетического разнообразия и ускорения селекционного процесса. Фундаментальные исследования клеточных культур в процессе разработки новых и модификации имеющихся технологий получения удвоенных гаплоидов с целью увеличения их эффективности. Внедрение разработанных технологий на основе методов репродуктивной биотехнологии в селекционные схемы для получения новых, конкурентоспособных на международном рынке, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам сортов и гибридов F1 и создание коллекции генетически фиксированных линий.
Сотрудничество с иными организациями:
-
ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова»;
-
ФГБНУ «Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта»;
-
ФГБНУ «Первомайская селекционно-опытная станция сахарной свёклы»;
-
Центр Геномики и биоинформатики Академии наук Республики Узбекистан;
-
Агрохолдинг «Поиск».
Основные результаты деятельности за весь период реализации темы (краткая характеристика): За 2019-2021 годы: Разработаны элементы технологии получения исходного селекционного материала на основе методов репродуктивной биотехнологии у культур семейства Brassicaceae, Apiaceae, Cucurbitaceae. Получены удвоенные гаплоидные растения основных овощных культур семейства Brassicaceae (капусты белокочанной, капусты краснокочанной, капусты брокколи, репы, рапса, капусты пурпурной, горчицы сарептской, индау посевного и редиса европейского), Apiaceae (моркови столовой и пастернака овощного) и Cucurbitaceae (огурец, кабачок, патиссон, тыква). Создана коллекция генетически фиксированных линий – источников ценных морфологических признаков, улучшенного биохимического состава и повышенной устойчивости к биотическим и абиотическим факторам. Полученные линии включены в селекционный процесс по созданию на основе их новых гибридов и сортов.
Получено Авторское свидетельство № 72948 на патент селекционного достижения капуста белокочанная «Натали», созданного на основе линий удвоенных гаплоидов. Поданы заявки на оформление патента на селекционное достижение перспективных линий удвоенных гаплоидов редиса европейского «Жегалов», «Веня».
Разработан уникальный технологический прием, позволяющий в несколько раз увеличить эффективность технологии получения удвоенных гаплоидов у культур семейства Brassicaceae, подана заявка (Регистрационный № 2022114090) для оформления патента на научное достижение «Модифицированный метод изоляции микроспор в культуре микроспор in vitro для семейства Brassicaceae» .
Проводятся поисковые исследования по получению удвоенных гаплоидов семейства Amarantháceae (свеклы столовой и свеклы сахарной) и семейства Amaryllidáceae (овощные культуры рода Allium). Ведутся фундаментальные исследования по изучению этапов андрогенеза и гиногенеза, позволяющие определить основные причины и разработать пути преодоления низкой отзывчивости овощных культур в условиях in vitro. Разрабатываются технологии «спасения зародышей» межвидовых гибридов, клонального микроразмножения ряда овощных и цветочных культур.
Выпущена 31 печатная работа и еще шесть работ находятся в печати. Из общего числа выпущенных работ, 14 опубликованы в печатных изданиях, индексируемых WoS, Scopus (в том числе 5 относятся к категории Q1) и 11 опубликованы в журналах, включенных в перечень ВАК.
Разработанные сотрудниками лаборатории два протокола по получению удвоенных гаплоидов для культур семейства Brassicaceae, получили мировое признание и были включены в самое последнее издание книги/монографии «Doubled Haploid Technology: Methods and Protocols», серия «Methods in Molecular Biology» издательства Springer:
Kozar E., Domblides E. (2021) Protocol of European Radish (Raphanus sativus L.) Microspore Culture for Doubled Haploid Plant Production. In: Segui-Simarro J.M. (eds) Doubled Haploid Technology. Methods in Molecular Biology, vol 2288. Humana, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1335-1_13 – индексируется WoS, Scopus
Shumilina D., Kozar E., Chichvarina O., Korottseva K., Domblides E. (2021) Brassica rapa L. ssp. chinensis Isolated Microspore Culture Protocol. In: Segui-Simarro J.M. (eds) Doubled Haploid Technology. Methods in Molecular Biology, vol 2288. Humana, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1335-1_9 – индексируется WoS, Scopus
Сотрудники лаборатории активно повышали свой уровень знаний и проходили повышение квалификации (получено 12 дипломов о повышении квалификации государственного образца).
Сотрудники приняли участие в 14 Международных научных конференциях и школах с 19 устными и 4 постерными докладами.
Гранты:
1. РФФИ Конкурс: Аспиранты 19-316-90034 «Биологические особенности эмбриогенеза и регенерации в культуре микроспор in vitro и получение удвоенных гаплоидов наименее отзывчивой к DH-технологиям культуры семейства Brassicaceae – редиса европейского (Raphanus sativus L. subsp. sativus convar. radicula)». Руководитель проекта: Домблидес Е.А.; Исполнитель проекта: Козарь Е.В.
2. РФФИ Конкурс: Аспиранты 20-316-90053 “Изучение факторов индукции гиногенеза и регенерации растений кабачка (Cucurbita pepo L. var. giraumons Duch) в культуре неопыленных семяпочек in vitro для ускоренного получения гомозиготных линий и расширения спектра формообразования” Руководитель проекта: Домблидес Е.А.; Исполнитель проекта: Ермолаев А.С.
3. Младший научный сотрудник лаборатории репродуктивной биотехнологии в селекции сельскохозяйственных растений Козарь Елена Викторовна стала победителем конкурса фонда Геннадия Комиссарова “Молодые Ученые” с проектом “Совершенствование этапа пробоподготовки в культуре микроспор in vitro семейства Brassicaceae”, фондом были профинансированы расходные материалы для данного проекта.
Диссертационные работы на соискание ученой степени:
Козарь Елена Викторовна подготовила к защите диссертацию «Биологические особенности эмбриогенеза и регенерации в культуре микроспор in vitro и получение удвоенных гаплоидов редиса европейского (Raphanus sativus L. subsp. sativus convar. radicula)» на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 4.1.2. Селекция, семеноводство и биотехнология (защита планируется в ноябре 2022 г.).
Сотрудники лаборатории м.н.с. Ермолаев Алексей Станиславович, м.н.с. Белов Сергей Николаевич, м.н.с. Тукусер Яна Петровна проходят обучение в аспирантуре (защита планируется в ноябре 2023 г.).
Проведение стажировки на базе лаборатории:
Стажировка младшего научного сотрудника Центра Геномики и биоинформатики Академии наук Республики Узбекистан в лаборатории репродуктивной биотехнологии в селекции сельскохозяйственный растений ФГБНУ ФНЦО за счет средств фонда “Эл-юрт умиди” для молодых учёных Республики Узбекистан Зупаровой Дилобар Миракбаровны по теме: “Использование биотехнологических методов в селекции культур семейства Паслёновых (Solanaceae) и Тыквенных (Cucurbitaceae)” с 15 декабря 2019 по 15 марта 2020 в лаборатории репродуктивной биотехнологии в селекции сельскохозяйственных растений и в лаборатории генетики и цитологии ФГБНУ ФНЦО (соглашение № _136- PD-19-UzRus).
Выполнение научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских работ: Выполнение НИОКР по теме «Получение удвоенных гаплоидов моркови столовой» для Крестьянско-фермерского хозяйства Угаровой С.В. (Договор № 47 от 10.03.2020 г.).