К новой российской селекции картофеля – с помощью ультразвука


В рамках реализации Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2025 годы Мичуринским государственным аграрным университетом выполняются прикладные научные исследования и экспериментальные разработки по теме: «Разработка инновационных технологий производства элитного семенного картофеля новых и перспективных сортов отечественной селекции». Разработки проводятся в рамках одноименной с темой исследований Комплексной научно-технической программы (КНТП), нацеленной на учет условий Тамбовской области» и реализуемой в течение 2018-2025 годы.

Индустриальным партнером Мичуринского ГАУ и заказчиком КНТП выступает компания «Золотая Нива», производственные мощности которой расположены в Тамбовской области.

По итогам выполнения научно-исследовательских работ сотрудниками Мичуринского ГАУ, являющегося участником КНТП со стороны науки, разработаны оригинальные схемы размножения новых перспективных сортов картофеля отечественной селекции методами биотехнологии и фотоники.

Для успешной реализации проекта создана и функционирует совместный научно-производственный коллектив, в который входят представители компании «Золотая Нива», научные работники Мичуринского ГАУ, сотрудники Учебно-исследовательского тепличного комплекса, а также аспиранты и студенты Университета.

Научным сообществом создана технология ускоренного размножения высококачественного посадочного материала картофеля, оздоровленного от вирусных, грибных и бактериальных заболеваний, позволяющая провести замещение импортной продукции. Разработаны высокоэффективные и конкурентноспособные технологии размножения перспективных сортов картофеля с применением химических и физических факторов воздействия.

В период с 2019 по 2020 годы оптимизирована технология клонального микроразмножения и получения микроклубней картофеля. Проведен сравнительный анализ морфометрических параметров растений, полученных методом клонального микроразмножения, изучены особенности адаптации и роста микроклубней и микрочеренков картофеля, полученных в культуре in vitro, в различных условиях.

Для получения поколения миниклубней Мичуринским ГАУ использован новый здоровый исходный материал сортов - микроклубни, полученные in vitro на основе новых научных разработок по подбору состава среды и параметров культивирования. Эти подходы положены в основу научных исследований по разработке новых высокоэффективных регламентов получения оригинального семенного материала категории супер-суперэлита.

Кроме того, разработаны методологические основы биофизических факторов воздействия на растения картофеля in vitro, усовершенствованы способы размножения, укоренения в условиях in vitro и адаптации растений к условиям in vivo. Дана оценка сортовых особенностей растений, коэффициента размножения, силы роста, эффективности ризогенеза, клубнеобразования и адаптации микрорастений по сравнению с существующими технологиями in vitro.

Полученные результаты использованы для получения размножения ценных генотипов в процессе селекционной работы и для производства посадочного материала методами биотехнологии.

Разработанная технология позволила повысить экономическую эффективность производства продукции оздоровленного семенного посадочного материала картофеля, создать новые ниши на рынке семян картофеля за счет инновационных продуктов.

На основе разработанных высокотехнологичных регламентов на производственной базе заказчика – компании ООО «Золотая Нива» - получен высококачественный семенной материал сортов картофеля, районированных в Тамбовской области, а именно: Гулливер, Престиж, Метеор. Достигнутый результат позволит в дальнейшем вести производство оригинального и элитного семенного картофеля высокого качества, соответствующего требованиям ГОСТ33996-2016.

В настоящее время поданы заявки на патентование результатов интеллектуальной деятельности, являющиеся согласно ФНТП индикаторами научных достижений в рамках реализации КНТП:

  1. Заявка на изобретение № 2021101315 «Способ стимуляции прорастания микроклубней картофеля in vitro с помощью ультразвука без нарушения стерильности» (авторы: Папихин Р.В., Муратова С.А., Пугачева Г.М.).
  2. Заявка на изобретение № 2021101311 «Способ стимулирования образования и развития микроклубней картофеля в условиях in vitro» (авторы: Папихин Р.В., Муратова С.А., Пугачева Г.М., Дубровский М.Л.).

Результаты научных исследований опубликованы в научных журналах, входящих в международные базы данных и зарегистрированных в РИНЦ.

Научные разработки сопровождаются подготовкой кадров и образовательных программ. Так, в 2020 году в Мичуринском ГАУ реализована дополнительная профессиональная программа повышения квалификации «Клональное микроразмножение картофеля». Новая программа нацелена на получение или совершенствование новой компетенции, необходимой для профессиональной деятельности в рамках разработанных технологий возделывания картофеля перспективных сортов отечественной селекции в условиях in vitro. Программа разработана в соответствии с профессиональным стандартом «Агроном» (утвержден приказом Минтруда России от 09.07.2018 №454н).

В августе 2021 года состоялось подписание договора о сотрудничестве между Мичуринским ГАУ и Федеральным исследовательским центром картофеля имени А.Г. Лорха. В торжественной обстановке соглашение скрепили подписями ректор Мичуринского ГАУ Вадим Бабушкин и директор ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха Сергей Жевора.

Договором предусмотрено академическое, научное и инновационное взаимодействие по дальнейшей реализации КНТП по инновационным технологиям размножения картофеля перспективных сортов отечественной селекции; совместное участие в конкурсах научно-исследовательских проектов, подготовка профильных учебников, подготовка научных и научно-педагогических кадров.




Рисунок 1 - подготовка к посадке растений в субстрат



Рисунок 2 - фитопрополки растений картофеля при высоте растений 10-15 см (июль, 2021) с участием сотрудников Россельхозцентра (Тамбов)



Рисунок 3 - отбор проб на клубневой анализ картофеля сотрудниками Россельхозцентра и Россельхознадзора



Рисунок 4 - хранение картофеля урожая 2021 года в холодильной камере в условиях регулируемой атмосферы



Рисунок 5 - урожай мини-клубней сорта картофеля «Пламя» перед сортировкой фракции (июль, 2021)



Рисунок 6 - подписание договора о сотрудничестве ФГБОУ ВО «Мичуринский ГАУ» и ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха»