Маслиновый цвет: российские ученые расшифровали геном крымской оливы
Ученые Курчатовского института впервые провели масштабное генетическое исследование масленичных деревьев, растущих на южном побережье Крымского полуострова. Кроме сортов, завезенных из разных регионов мира, где традиционно произрастает эта культура, специалисты обнаружили группу олив, которые сформировались непосредственно в Крыму. Результаты работы будут использованы для дальнейшей селекции новых сортов оливы, которые будут более адаптивны и к крымскому, и к более холодному климату. Это может позволить начать в России ее промышленное разведение.
Крымские сады
Специалисты Курчатовского института провели генетическое исследование сортов маслины европейской, растущей на территории Крымского полуострова. Эта работа проводилась в рамках деятельности консорциума «Курчатовский геномный центр». Один из его участников — Никитский ботанический сад, где собрана уникальная коллекция сортов и гибридов маслин.
Южный берег Крыма — северная граница произрастания этой теплолюбивой культуры. Здесь растут сорта оливковых деревьев со всего мира: Италии, Испании, Франции, Албании, стран Северной Африки, а также с Кавказа и из Азербайджана. Помимо завезенных на полуостров, выделяется обширная группа маслин, выведенных на крымском побережье. Одни из них получены от свободного опыления известных сортов, другие просто обнаружены в ходе изучения флоры полуострова.
— По имеющимся данным, в Крыму произрастает порядка 260 сортов маслины и около 2 тыс. гибридных сеянцев. Их характеристика проводилась по описанию внешних признаков растений, — рассказала Светлана Цыганкова, начальник лаборатории геномики эукариот Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий. — Мы впервые провели генетический анализ выборки маслин из данной коллекции. Для исследования был нужен биоматериал минимум трех деревьев каждого сорта: это необходимо, чтобы исключить влияние на результаты внутрисортовой изменчивости.
Всего в исследование были включены 46 сортов. Анализ показал, что, несмотря на схожесть внешних признаков, некоторые экземпляры маслин нельзя отнести к одному сорту, так как они обладают разными генетическими характеристиками. В ходе исследования было построено филогенетическое дерево, на котором видно, насколько они различаются либо, наоборот, схожи между собой.
Авторы исследования изучали коллекцию Никитского ботанического сада и с точки зрения смешения разных генотипов. Благодаря проделанной работе ученые выяснили происхождение местных сортов: так, основу генотипов маслин крымского происхождения составляют итальянские и кавказские сорта.
Выводить новые сорта маслины очень сложно: деревья начинают плодоносить, только когда достигают 30-летнего возраста, поэтому оценить результаты селекции без генетического анализа достаточно проблематично.
— Зная генетику, можно проводить более эффективное выведение новых сортов. Тем более что мы уже знаем, что оливы Крымского полуострова смогли адаптироваться к экстремальным для этой культуры погодным условиям — это подтверждается хорошим урожаем, — подчеркнула Светлана Цыганкова.
Результаты исследования будут использованы для дальнейшей селекции маслин — создания новых сортов, которые смогут расти и плодоносить в более северных регионах, чем привычные районы обитания этого растения.
Практическая плоскость
Секвенирование геномов различных растений сегодня проводят все крупнейшие мировые научные консорциумы. Когда специалисты получают информацию о генах какого-то вида, они могут углубиться в изучение генетического разнообразия, которое есть в нашей стране, пояснила эксперт в области селекции, управляющий директор центра отраслевой экспертизы Россельхозбанка Надежда Долматова. Возможно, Крымский регион окажется перспективным для промышленного разведения оливы. Такие работы имеют фундаментальное значение, так как дают понимание источников генетического разнообразия, которые доступны селекционерам, а также помогают найти материалы для улучшения тех или иных признаков сельскохозяйственной культуры, отметила она.
— Кроме того, такие исследования могут быть трансформированы в максимально практическую плоскость. Даже если немедленно эта работа не даст каких-то осязаемых результатов, это может случиться в течение нескольких лет, так как научная программа рано или поздно сможет дать конкурентоспособные и адаптивные сорта масличных деревьев, — сказала Надежда Долматова.
Селекция растений имеет важное значение для сельского хозяйства, уверен доцент департамента экологической безопасности и менеджмента качества продукции Института экологии Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы Владимир Пинаев.
— Селекция, выведение новых сортов, адаптация теплолюбивых культур для выращивания на более северных территориях очень важны в контексте импортозамещения, — отметил он.
По его словам, выявление «прародителей» той оливы, которая уже успешнее остальных прижилась в прохладном климате, поможет выбрать сорта для выведения новых видов растения, потенциально пригодных для распространения в умеренных широтах.
