Биологи ТюмГУ изучают адаптацию гуара в условиях Западной Сибири

В Тюменском государственном университете проводят исследования, нацеленные на увеличение генетического разнообразия гуара. Ученые изучили семена и молодые растения трех сортов краснодарской репродукции в моделируемых условиях лаборатории биотехнологических и микробиологических исследований кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры Школы естественных наук.

«Для фундаментального понимания реакций растений на стресс и первоначального отбора устойчивых генотипов используется лабораторное моделирование. Важно выбрать толерантные сорта. Например, для выявления образцов, устойчивых к засолению почв, выращивание гуара проводили в вегетационных сосудах на провокационном фоне с хлоридным засолением», — объяснила Нина Боме, профессор Школы естественных наук (д. с.-х. н.).

Ученые собрали данные о лабораторной всхожести и жизнеспособности семян, идентифицировали фитопатогенные микроорганизмы и выявили различия между генотипами по восприимчивости к ним. Исследователи проанализировали геометрические параметры семян (эти показатели тесно связаны с качеством посевного материала и продуктов переработки), рост растений на ранней стадии и физиологические реакции (содержание хлорофилла в листьях).

Сейчас биологи работают над технологией низкотемпературного хранения семян (-4 °C). Это позволит значительно замедлить их метаболическую и ферментативную активность, увеличить продолжительность жизни и генетическую целостность. Такое хранение — возможность организации стабильных поставок для промышленной переработки и будущих посевов, формирования коллекционного фонда и защиты от потерь.

«В целом результаты лабораторных исследований являются отправной точкой и методическими рекомендациями для последующих полевых испытаний не только в условиях Северного Зауралья, но и Краснодарского края, откуда получены наши опытные образцы», — отметила Наталья Колоколова, доцент Школы естественных наук (к. б. н.).

Семена гуара в северных широтах, где дольше вегетационный период, ниже температура и выше влажность, темнеют. Их качество ниже южных аналогов. Для понимания восприимчивости сортов к местным биотическим и абиотическим стрессорам в анализ были включены образцы семян с темной и светлой окраской кожуры. Успешная адаптация гуара откроет возможности для его многофункционального использования в регионе, включая производство гуаровой камеди (востребована в пищевой и нефтедобывающей промышленности), получение белковых кормов для животных и применение в качестве почвоулучшающей культуры.

«Западная Сибирь — это зона рискованного земледелия. Тем не менее, многие сельскохозяйственные культуры, возделываемые на этой территории, раскрывают свой потенциал и формируют урожайность в пределах отдельных сортов. Варьирование по урожайности зависит в большей степени от климатических условий конкретного года, поэтому при проведении исследований по адаптации культуры необходимо несколько лет для объективной оценки», — добавила Валентина Рзаева, заведующая кафедрой земледелия ГАУ Северного Зауралья.

В Государственном аграрном университете в этом году также были проведены полевые и лабораторные исследования по адаптации сортов гуара. Ученые установили, что «Таврический» и «Таманский» наиболее перспективные. Эти сорта показали не только высочайшую лабораторную (99,5% и 99,3%), но и лучшую полевую всхожесть семян (около 70%). Они также превзошли по ключевым физико-химическим свойствам — обладают большей насыпной плотностью (0,60 г/см³), отличной сыпучестью и более высокой вязкостью, что важно для дальнейшей переработки.

В проведении научных исследований задействованы ученые, аспиранты и студенты. Напомним, изучение гуара в ТюмГУ инициировано Центром трансфера технологий университета, Западно-Сибирском межрегиональным научно-образовательным центром мирового уровня и индустриальным партнером.

Справка

Родина происхождения гуара — Индия. В настоящее время его выращивают в Пакистане, США, Австралии, Южной Африке. В России идут исследования, цель которых — промышленное возделывание этой культуры на территории страны.

Из всех теплолюбивых культур семейства бобовых гуар наиболее требователен к теплу. Создание сортов, способных прорастать в новых условиях, укореняться и быть устойчивыми к резким перепадам температуры воздуха и почвы в течение суток, позволит выращивать культуру в Западной Сибири.

Благодаря своей способности к сидерации гуар способствует восстановлению почвенного покрова, формированию плодородного слоя, улучшению структуры почвы, накоплению гумуса и питательных веществ, а также очистке от химических загрязнений.

Источник:

Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ

Фото: Денис Базюк