УрФАНИЦ УрО РАН: эффективное взаимодействие науки и производства
27.09.2022
Источник: "АгроЖизнь", 27.09.2022
В
следующем году Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр
Уральского отделения Российской академии наук отметит первый юбилей – 5 лет. Несмотря
на то, что организация, казалось бы, молодая, Центр имеет важные в масштабах
целой страны достижения, поскольку в его состав вошли шесть научных и
производственных организаций, имеющих признанные научные школы в растениеводстве,
ветеринарии и животноводстве. В числе сотрудников УрФАНИЦ УрО РАН такие
известные ученые, как: академик РАН, доктор биол. наук Ирина Донник; чл.-кор.
РАН, доктор с-х. наук Никита Зезин; чл.-кор. РАН, доктор вет. наук Ирина Шкуратова;
доктор с.-х. наук Елена Шанина; доктор биол. наук Анна Кривоногова; кандидат
с-х. наук Леонид Котов; кандидат с-х. наук Владимир Воробьев и другие.
Важнейшей
отраслью в АПК Свердловской области является животноводство – на протяжении
многих лет регион входит в топ-10 по производству молока в России, поэтому
ученые Центра ведут серьезную работу в области маркерной селекции и генотипирования
крупного рогатого скота с целью повышения продуктивных показателей, долголетия
животных и устойчивости к заболеваниям, а также в области растениеводства
для получения высокопитательных сбалансированных кормов для животных.
Совершенствованием
племенного крупного рогатого скота Урала занимается отдел животноводства и
иммуногенетический экспертизы Уральского НИИСХ. Изучаются подходы к реализации
генетического и биоресурсного потенциала животных, основанные на
молекулярно-генетических исследованиях, включающих определение происхождения
крупного рогатого скота и разработку методологии направленной селекции по
маркерам продуктивности, долголетия, качества продукции животноводства.
Определением достоверности происхождения крупного рогатого скота в Уральском
регионе институт занимается с 80-х годов прошлого столетия. В настоящее
время идет процесс перехода от иммуногенетического метода определения достоверности
происхождения к молекулярно-генетическому.
С
1958 года ежегодно проводится Координационно-методический совет по совершенствованию
черно-пестрого скота Урала, издается монография, обобщающая племенную работу по
Уральскому региону. Научная составляющая Совета в настоящее время приобрела
особую значимость в связи с внедрением в практику селекции молочного скота
геномных методов определения племенной ценности животных, выявления
нежелательных и летальных генов, использования спермы быков-производителей,
разделенной по полу.
Ученые
Уральского НИВИ, входящего в состав УрФАНИЦ УрО РАН, известны на всю Россию,
прежде всего, своими разработками в области ранней диагностики и оздоровления
поголовья крупного рогатого скота от лейкоза. Благодаря этой работе
Свердловская область была первой полностью оздоровлена от заболевания, а производимое
молоко соответствует мировым стандартам качества.
Проводится
разработка панелей молекулярных маркеров, ассоциированных с генетически
обусловленными заболеваниями и устойчивостью к наиболее распространенным болезням
животных. Разрабатываются новые подходы в эмбриотехнологиях и технологии
редактирования генома животных, усовершенствована методика отбора донорского материала
для генного редактирования, культивирования эмбрионов крупного рогатого скота,
обеспечивающая выживаемость модифицированных эмбрионов и сохранение высокого
потенциала приживляемости при трансплантации, апробирована технология введения
системы редактирования генома в ооцит животных с помощью аденоассоциированного
вируса. В рамках разработки уникальной технологии редактирования генома КРС с
целью получения животного с заданными признаками в декабре 2021 года родился
первый теленок. Главными мишенями для ученых стали участки ДНК, отвечающие за
восприимчивость к лейкозу, комолость (безрогость) и продуцирование
гипоаллергенного молока.
«Идея
проекта состоит в том, чтобы объединить передовые разработки в эмбриологии,
молекулярной биологии, генной инженерии, ветеринарной репродуктологии для создания
животных с улучшенными признаками не за 7-10 поколений, а в короткие сроки –
путем прямого внесения небольших изменений в геном голштинизированных
черно-пестрых коров», – пояснила Анна Кривоногова, руководитель проекта,
ведущий научный сотрудник лаборатории биологических технологий, доктор биологических
наук.
Также
учеными проводится большая работа по изучению микробиоты организма животных и
животноводческих предприятий, включающая изучение распространения
антибиотикорезистентности бактерий и механизмов ее возникновения. Разрабатываются
паспорта антибиотикорезистентности для сельскохозяйственных организаций и
проводится картирование региона. Разработаны новые импортозамещающие препараты
для профилактики и лечения заболеваний молочной железы. В 2021 году начала
работу лаборатория селекционного контроля качества молока, зарегистрированная в
государственном племенном регистре.
Далеко
известны за пределами Свердловской области ученые Уральского федерального
аграрного научно-исследовательского центра УрО РАН своими сортами зерновых,
кормовых, плодовых, ягодных культур и картофеля, которые выращиваются в разных
регионах России на общей площади более 2 миллионов гектаров.
Селекционеры
Центра ведут создание сортов в четырех экологических зонах Уральского региона:
засушливые степи Зауралья, лесостепь Южного Урала, Средний Урал и предгорье
Урала. Уникальные почвенно-климатические условия региона позволили создать 195
сортов зерновых, зернобобовых и кормовых культур, которые дают стабильные
урожаи в сложных климатических условиях региона и России.
По
итогам 2019-2020 гг. яровая пшеница Экстра и яровой ячмень Памяти Чепелева
уральской селекции показали выдающиеся результаты в стране по урожайности – до
8 т/га и даже 9,6 т/га. А сорт Ирень в рейтинге сортов по мягким яровым
пшеницам занял 1 место по объему высева в стране, по данным мониторинга ФГБУ
Россельхозцентр.
2022 году селекционеры УрФАНИЦ УрО РАН
передали в государственную комиссию РФ по испытанию и охране селекционных
достижений новые сорта: картофель Луна и Шихан, горох Малахит, лен масличный
Уральский желтый. Проходит государственное испытание мягкая пшеница Ница.
Ученые пророчат сорту рекордную урожайность (более 8 тонн с гектара) и
оптимальные качества зерна (средняя масса зерна 40-45 грамм, содержание белка
13-15% и клейковины 27-30%).
Кроме
выращивания зерна, важным является производство грубых и объемистых кормов, получаемых
из клевера и люцерны – незаменимых источников белка. Доля сортов уральской
селекции этих культур в регионе составляет 60%. Сорт Сарга селекции УрФАНИЦ УрО
РАН – один из наиболее широко возделываемых сортов люцерны в России,
районирован во всех почвенно-климатических зонах РФ, а также включен в
госреестр Республик Беларусь и Кыргызстан.
«Люцерна позволяет обеспечить полноценную
кормовую базу для КРС. От питательной ценности люцерны напрямую зависит
молочная продуктивность коров. Неслучайно за последние 15 лет посевы этой
культуры только в Свердловской области увеличились в 6 раз и составляют более
40 тысяч гектаров. Наши сорта: Сарга, Уралочка, Виктория, – дают облиственность
53-60 %, сбор сухого вещества – 7,3 тонны с гектара, сбор сырого протеина – 2,5
тонны с гектара, а урожайность семян с одного гектара составляет от 300-500
кг», – рассказал Максим Тормозин, руководитель отдела селекции и семеноводства
многолетних трав УрФАНИЦ УрО РАН, кандидат сельскохозяйственных наук.
Учеными
центра совместно с коллегами из южных регионов РФ проделана огромная работа по
созданию гибридов кукурузы, подходящих для выращивания в условиях сурового
уральского климата, и в результате получен один из самых скороспелых гибридов в
стране – Кубанский 102. Он созревает и формирует початок молочно-восковой
спелости всего за 100 дней вместо стандартных 120. При этом отличается высоким
содержанием крахмала в зерне – около 50%, и урожайностью зеленой массы более
двухсот центнеров с гектара.
«За
последние годы с помощью науки мы значительно изменили подходы к производству и
заготовке кормов, выбору кормовых культур, сортов и гибридов. Кроме
производства зерна, из которого готовят концентраты для сельскохозяйственных животных,
не менее важным является производство грубых и объемистых кормов из клевера,
люцерны и кукурузы. Бобовые культуры – это источник полноценного белка и
протеина, который необходим в больших количествах для современного высокопродуктивного
молочного скота», – рассказал Никита Зезин, директор УрФАНИЦ УрО РАН.
УрФАНИЦ
УрО РАН участвует в программах ФНТП и КПНИ по картофелеводству. Запущена
ПЦР-лаборатория, построены фитотроны, идет производство качественного семенного
материала категории «оригинальное семеноводство». Успешное внедрение
маркер-ориентированной селекции картофеля позволило провести генетическую
паспортизацию сортов, вести по аллелям отбор гибридного фонда на резистентность
к основным болезням и вредителям картофеля, поддерживать чистый от вирусов
генофонд.
Сегодня
сформирована комплексная программа исследований: фундаментальные исследования,
генетические коллекции, маркер-ориентированная селекция, оригинальное
семеноводство на основе диагностики патогенов, ПЦР-анализа материала, сортовая
технология возделывания. Замкнутый цикл – от фундаментальных исследований до
продукции на полках магазинов – позволяет не только создавать технологичные
сорта, но и довольно стремительно размножать их, выпуская до десяти тысяч тонн
элитных семян картофеля в год в целях импортозамещения. В рамках этой работы
созданы сорта: Аляска, Терра, Легенда, Арго и другие.
Сады
Свердловской селекционной станции садоводства и Южно-Уральского НИИ садоводства
и картофелеводства УрФАНИЦ УрО РАН стали основой садоводства не только
Свердловской и Челябинской областей, но и прилегающих регионов с суровыми климатическими
условиями.
За
годы работы учеными центра создано и включено в Государственный реестр селекционных
достижений РФ свыше 350 сортов плодовых, ягодных и декоративных культур, в
числе которых яблоня, груша, вишня, слива, смородина, крыжовник, жимолость,
малина, земляника и другие. Работа селекционеров направлена на получение сортов
с комплексом хозяйственно-полезных признаков (зимостойкость, урожайность,
качество плодов), высокой адаптационной способностью к изменяющимся условиям
среды, устойчивостью к болезням и вредителям, устойчивостью к биотическим
и абиотическим стрессовым факторам среды.
В
центре собрана уникальная генетическая коллекция сортообразцов плодовых,
ягодных и декоративных культур, которая насчитывает более 81,5 тыс. штук и представляет
собой источник исходных форм для селекции мирового значения.
Интересными
и перспективными являются исследования в области цифровизации в растениеводстве,
связанные с разработкой собственного программного обеспечения для
проектирования систем земледелия, анализа экономической эффективности агротехнологий
в сельхозпредприятиях, создания электронных карт, книг истории полей, мониторинга
техники. Этой работой занимается Курганский НИИСХ, и программное обеспечение
уже внедрено в ОАО «АПО МУЗА», КФХ Суслова С.А., ООО «Курганхлебопродукт» на
общей площади около 150 тысяч га. По итогам XXI Российской агропромышленной
выставки «Золотая осень-2019» проект «Цифровизация управления агротехнологиями»
удостоен золотой медали.
Фундаментальные
научные исследования, тесные связи с коллегами, высокий спрос на научные
достижения от сельхозтоваропроизводителей всей страны позволяет Уральскому
федеральному аграрному научно-исследовательскому центру УрО РАН занимать позиции
ведущего аграрного научного учреждения России.