Сибирские ученые создали яровые гибриды твердой пшеницы и полбы с фиолетовыми зернами, богатыми антоцианами. Эти природные пигменты обладают высокой антиоксидантной активностью, что делает такое зерно ценным сырьем для производства функциональных продуктов питания – тех, которые приносят дополнительную пользу здоровью.
Разработка велась Институтом цитологии и генетики СО РАН совместно с коллегами из Всероссийского института генетических ресурсов растений и Института общей генетики РАН. Цель работы – соединить в одном растении повышенное содержание белка и антиоксидантов, устойчивость к болезням и удобство переработки зерна. Первые отобранные линии уже переданы селекционерам для полевых испытаний и в перспективе могут стать основой для новых сортов и продуктов из цельного зерна.
Полезное с технологичным
В основе гибридов – фиолетовозерная твердая пшеница Ethiopian durum и две формы полбы Triticum dicoccum: голозерный сорт Греммэ и пленчатая форма К‑25516 из коллекции ВИР. Полбу выбрали не случайно: она содержит больше белка, микроэлементов, витаминов и антиоксидантов по сравнению с обычной пшеницей, лучше противостоит патогенам и менее требовательна к химическим обработкам. Именно эти качества ученые стремились передать новым гибридам.
«Мы хотели не просто придать зерну фиолетовую окраску, но и передать ему гены устойчивости к заболеваниям, а также полезные свойства зерна, которые присущи полбе», – объяснила эксперт, научный сотрудник сектора функциональной генетики злаков ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Елена Гордеева.
Первые гибриды, хотя и радовали высоким содержанием антоцианов, оказались непригодны для сельхозпроизводства из-за низкой урожайности и пленчатости. Чтобы исправить ситуацию, команда провела возвратное скрещивание: три лучших фиолетовозерных гибрида скрестили с высокоурожайным белозерным голозерным сортом Греммэ, который уже обладает хорошей вымолачиваемостью. Далее включили маркер-контролируемую селекцию: молекулярные маркеры служили «метками» в ДНК, позволяя отбирать растения, несущие доминантные аллели генов, отвечающих за антоциановую окраску оболочки семян. Параллельно вели отбор по признаку голозерности или полуголозерности, а также по ряду агрономических характеристик, включая размер и массу зерна. Это ускорило и повысило точность селекционного процесса.
25 линий – на старт
За два года работы в тепличном комплексе сформирована коллекция из 25 яровых фиолетовозерных пшенично-полбяных линий. Они линии сочетают пищевую ценность и хозяйственно важные признаки, что делает их удобной исходной базой для дальнейшей селекции твердой пшеницы и создания сортов для производства функциональных продуктов.
«Прежде всего, мы рассматривали в этом плане крупы и каши из цельного фиолетового зерна, в том числе по типу булгура, которые могут использоваться как элементы здорового рациона. Но в перспективе, можно создавать и сорта, которые обеспечат отечественных производителей макаронной продукции сырьем, не уступающим по качеству зарубежным аналогам», – отметила Елена Гордеева.
Кстати
Этим летом пять наиболее перспективных линий высажены на поля СибНИИ растениеводства и селекции (филиал ИЦиГ СО РАН), где начались сортовые испытания. Обычно они занимают не менее трех–четырех лет, в течение которых будут оцениваться урожайность, устойчивость к болезням, качество зерна и стабильность окраски в разных климатических условиях. Это важнейший этап: даже самый перспективный генетический материал может показать разные результаты в зависимости от погоды, почвы и других факторов. В случае успешных испытаний новые линии станут основой для зарегистрированных сортов, пригодных для промышленного возделывания и переработки в крупы, макаронные и другие изделия из цельнозерновой муки с повышенной антиоксидантной активностью. Это открывает путь к появлению на российском рынке доступных отечественных продуктов здорового питания, которые смогут составить конкуренцию зарубежным аналогам.
Александр Яновский