Timiryazev Academy är ett av de ledande centra för förädling av jordbruksväxter i Ryssland. Hundratals högavkastande och sjukdomsresistenta sorter av spannmål, frukter, grönsaker och andra jordbruksgrödor har skapats här. gröda Chefen för institutionen för botanik, avel, fröodling och trädgårdsväxter, Socrates Monakhos, talade om hur arbetet med att skapa sådana grödor utfördes i den nya utgåvan av videoprojektet "MAGnit: Allt om vetenskap och teknik".
Enligt forskaren är en av huvudriktningarna utvecklingen av nya sorter och hybrider av kål: "Kål är vår prioriterade gröda, vi har särskild framgång när det gäller att odla denna speciella grönsak. Mer än 50 hybrider finns i det statliga registret, mer än 15 är tillgängliga för utsädesproduktion."
Huvudfokus ligger på att skapa senmogna hybrider av vitkål, som har lång hållbarhet. Detta gäller särskilt för de norra delarna av Ryssland med ett kallt klimat.
Enligt Timiryazevka-forskare odlas vart tredje kålhuvud som konsumeras av muskoviter på vintern från frön av deras urval. De mest populära hybriderna är Kolobok, Dominanta, Prestige och Valentina.
Hybriduppfödning blev forskningens huvudfokus i mitten av förra seklet. Idag använder kommersiell produktion främst första generationens F1-hybrider. De skiljer sig från öppna pollinerade sorter i genetisk och morfologisk homogenitet, liksom en rad andra fördelar som inte kan erhållas från öppna pollinerade sorter.
Mer än 200 nya gen- eller hybridkombinationer planterades på akademins plats. Det är unika genotyper som inte funnits tidigare. Forskarnas uppgift är att identifiera de mest lovande av dem baserat på en uppsättning egenskaper. Modern förädling syftar också till att skapa genotyper som kan odlas med minimal användning av bekämpningsmedel och andra växtskyddsmedel.
Hundratals nya lovande hybridkombinationer av kål planteras och studeras årligen i avelsfälten i Timiryazevka. Målet är att hitta former som är överlägsna befintliga när det gäller ett komplex av ekonomiskt värdefulla egenskaper. En av prioriteringarna idag är förädling av sorter lämpliga för miljövänlig odling med minimal användning av bekämpningsmedel. Den första lökhybriden i Ryssland som är resistent mot dunmögel har redan skapats och överlämnats till tillverkaren. Detta kommer att minska belastningen av bekämpningsmedel på produkter, jord, vatten och luft, eftersom lantbrukare och jordbruksföretag inte längre behöver behandla lök med kemikalier minst fem gånger.
När det gäller skillnaderna mellan hybrider och sorter är den största fördelen med F1-hybrider deras genetiska enhetlighet. Detta bestämmer den morfologiska enhetligheten och tillverkningsbarheten av produktionen. Alla växter mognar samtidigt, vilket är ekonomiskt fördelaktigt för odlarna. Även för trädgårdsentusiaster kan det vara mer intressant att odla sorter som erbjuder mer variation.
Vid Timiryazev Academy är förädlingsväxthuset en källa till genetisk mångfald och innovativ teknik. Här hålls växterna i frötillstånd och självpollineras med hjälp av bomullsrondeller för att undvika korspollinering. Detta gör det möjligt att skaffa frön av nästa generation och odla explantat för vidare forskning i laboratorier.
Växtförädling vid Timiryazev Academy upplever sitt tredje utvecklingsstadium. Om det ursprungliga målet var att skapa högproduktiva former för att säkerställa livsmedelssäkerhet, så riktades uppmärksamheten mot produktens kvalitet. Nu läggs tyngdpunkten på miljösäkerheten för de odlade grödor.
Modern teknik, som molekylär förädling och cellodlingsmetoder, kan påskynda förädlingsprocessen och öka konkurrenskraften för avelsföretagen. Akademin använder aktivt metoder för att framställa dubblerade haploider, vilket gör det möjligt att få nya genotyper på kortast möjliga tid.
Vitkål, som är ett av flaggskeppen inom Akademins uppfödning, har kommit långt i utvecklingen. Om 50 år sedan kunde skörden av kål ta upp till en och en halv månad på grund av ojämn mognad, men nu, tack vare F1-hybrider, är skörden snabb och effektiv.
Akademin bedriver även forskning om växtresistens mot olika sjukdomar. Till exempel får vitkål en resistensgen från sin nära släkting, etiopisk senap. Detta minskar användningen av bekämpningsmedel och gör produkten mer miljövänlig. En av de senaste landvinningarna är överföringen av en gen för resistens mot klubbrot, en av de mest skadliga sjukdomarna för kålväxter, till vitkål från kålrot. Denna framgång är planerad att replikeras till andra brassicas som broccoli och kålrabbi.