Формирование генетических ресурсов и их использование в селекции ячменя (стр. 4 )

3.3 Стратегия менеджмента генетическими ресурсами растений Казахстана

3.3.1 Стратегия развития генетических ресурсов растений - основные аспекты научного обеспечения менеджмента агроразнообразия

Разработана «Стратегия развития генетических ресурсов растений Казахстана» (Астана, 2004 г., международная конференция «Развитие ключевых направлений сельскохозяйственной науки в Казахстане: селекция, биотехнология, генетические ресурсы»). Определены основные направления, включающие многосторонние аспекты: разработка и контроль реализации правовых норм для охраны ГРР, защита интеллектуальной собственности, вопросы биобезопасности, выявление ценности ГРР и их коммерциализация; государственная регистрация коллекций, т. е. признание значимости их государством; строительство Национального генбанка генетических ресурсов для безопасного хранения ex situ с применением стандартов и технологических решений, принятых в мировой практике; государственная поддержка и целевое финансирование исследований по ГРР; обследование и инвентаризация ГРР, поиск и сбор семенных коллекций диких, редких эндемичных видов и сородичей культурных растений, стародавних сортов и аборигенных форм; изучение экономической ценности и имеющегося потенциала редких, недоиспользуемых и диких растений, их популяризация и реинтродукция с целью воссоздания микроагроэкосистем и сохранения в условиях on farm; скрининг, выделение и создание новых источников и доноров из различных коллекций ex situ с целью их ускоренного использования в селекции новых сортов и гибридов; модернизация технологий сохранения и оценки ГРР, в т. ч. in vitro и криоконсервации; содействие достижению высокого уровня генетического биоразнообразия в сочетании с повышением продуктивности и устойчивости к стрессам а - и биотической природы с использованием современных методов и достижений молекулярной биологии (ДНК и белковых маркеров) в маркировании гермоплазмы; дальнейшее развитие Национальной базы данных и других информационных систем; развитие партнерства на глобальном, региональном, национальном уровнях на многосторонней и двусторонней основе во всех областях деятельности с ГРР и др.

3.3.2 Модель развития управления генетическими ресурсами растений в Казахстане. Необходима четкая национальная координация действий для решения комплекса проблем, связанных с агробиоразнообразием, и вовлече-нием в эту деятельность всех заинтересованных организаций: государственных, частных, неправительственных, региональных, международных и др. Нескоординированы меры в сохранении и рациональном использовании биоразнообразия растений между системами министерств сельского хозяйства, образования и науки, охраны окружающей среды. В настоящее время НИО министерств, частные и неправительственные организации и другие заинтересованные лица работают в рамках ряда отраслевых программ, различных, зачастую не зарегистрированных, проектов, возможно, есть дублирование, не охвачены все аспекты деятельности в области ГРР, не всегда соблюдаются и учитываются национальные интересы, в т. ч. охрана интеллектуальной собственности. В мировой практике функционируют две модели менеджмента генетическими коллекциями ex situ - государственная и децентрализованная (Алексанян, 2003). В любом случае менеджмента первостепенна роль государства, поскольку оно несет полную ответственность за сохранение биоресурсов как перед страной, так и международным сообществом, разрабатывает стратегии и политику, определяет нужды и приоритеты страны в области сохранения биоразнообразия, регулирует механизмы доступа и получения выгод и обязано выполнять свою миссию в рамках условий Конвенции о биологическом разнообразии. Без создания межсекторального национального комитета по сохранению и рациональному использованию биоресурсов не реально решение глобальных и неотложных задач.

На основании изучения мирового опыта, нами предлагается следующая модель менеджмента генетическими ресурсами растений (рисунок 4).

Рисунок 4 - Предлагаемая модель управления ГРР

Преимущества модели (Алексанян, 2003; Алимгазинова, 2010): единая национальная политика, стратегия и координация, специальная государственная программа в области сохранения и рационального использования ГРР в соответствии с Модельным законом «О сохранении генетических ресурсов культурных растений и их рациональном использовании» (подписан Казахстаном, 2009), развитие правовой базы, единая международная политика; установление тесной связи и взаимодополняющее сотрудничество коллекций ex situ и in situ, четкое кооперирование в сохранении, сборе и изучении ГРР, регенерации сохраняемого генофонда, определении держателей дуплетных коллекций; пресечение несанкционированного использования ГРР, разработка механизма распределения выгод от их использования; рациональное использование научного потенциала, инфраструктуры, совместная разработка новых технологий и др. Становление соответствующего менеджмента генетическими ресурсами растений внесет вклад в обеспечение продовольственной безопасности и устойчивого развития агропромышленного комплекса страны через: конкурентоспособную национальную селекцию, основанную на сборе, сохранении и предселекционных комплексных исследованиях генофонда; эффективную связь между коллекциями и основными пользователями; внедрение новых продуктивных, устойчивых к стрессовым факторам сортов; охрану окружающей среды через сбор и сохранение видов – сородичей культурных растений.

4 Генетическое разнообразие озимого ячменя

4.1 Характеристика генофонда по элементам структуры урожайности и биологическим свойствам. Длина вегетационного периода, зимостойкость и продуктивная кустистость

Изучена коллекция 2 - рядного и 6 - рядного озимого ячменя ( 2006; Алимгазинова и др., 2009). Длина вегетационного периода варьировала от 254 до 275 дней в зависимости от условий года со средними значениями по репродукциям в 2005, 2006 и 2007г. г., соответственно, 259, 265 и 264 дня - для двурядных форм и 257, 275 и 265 дней – для шестирядных форм. Как наиболее стабильно скороспелые выделены двурядные образцы: ОЯ-138; ОЯ-165; ОЯ-288, ОЯ-293, ОЯ-305; ОЯ-350; шестирядные: ОЯ-331, ОЯ-345, ОЯ-346 и ОЯ-484. Степень выживаемости образцов озимого ячменя была довольно высока от 79,0% до 99,0% при средних значениях 88% - в 2005 г. и 94% - в 2007 г. Стабильно повышенной кустистостью характеризовались образцы ОЯ-95 (3,3-4,3 шт.), Я-350 (3,6-4,0 шт.) и ОЯ-325 (3,0-4,0 шт.) - среди двурядных и ОЯ-335 (3,6-4,7 шт.), ОЯ-338 (3,7-4,3 шт.) и ОЯ-432 (3,3-5,0 шт.) – среди шестирядных форм.

Количество колосьев на м2 определяет потенциальную продуктивность. Считается, что 600-700 шт./м2 обуславливают высокий урожай в оптимальном варианте (Райнер, 1982). По количеству колосьев на м2 отмечено высокое варьирование от 245 до 1337 штук. По максимальным стабильным рангам выделены образцы ОЯ-425 (716-928 шт.), ОЯ-306 (605-938 шт.), ОЯ-516 (455-1148 шт.) среди двурядных форм, для шестирядных - образцы ОЯ-484 (720-1078 шт.), ОЯ-481 (678-931 шт.) и ОЯ-345 (720-826 шт.).

Число зерен в колосе является важным структурным элементом урожайности. Наиболее высокий урожай зерна обеспечивается при формировании 35-40 зерен в колосе. Показатель различается для двурядных и шестирядных форм ячменя (таблица 1).

Таблица 1 – Характеристика разнообразия СП-2 озимого ячменя по количеству зерен в колосе

Значения	Двурядные формы – 2R	Шестирядные формы - 6R
количество зерен в колосе, шт.	образцы	количество зерен в колосе, шт.	образцы
2005 г.
min	22,0	ОЯ-630	52,1	ОЯ-428
max	34,5	ОЯ-567	86,1	ОЯ-387
ср.	28,4	-	67,7	-
2006 г.
min	21,3	ОЯ-228	54,0	ОЯ-346
max	31,7	ОЯ-51, ОЯ-568	85,3	ОЯ-747
ср.	27,5	-	68,5	-
2007 г.
min	17,3	ОЯ-312	36,6	ОЯ-354
max	30,6	ОЯ-630	73,3	ОЯ-432
ср.	23,7		51,9

Длина главного колоса различается, соответственно, для двурядного и шестирядного ячменя (рисунок 5).

Рисунок 5 – Распределение генотипов двурядного и шестирядного озимого ячменя по длине главного колоса

4.2 Крупность, выравненность и однородность зерна озимого ячменя

Экономическая эффективность преимущества озимого ячменя целесообразна при наличии конкретных сортов, отвечающих требованиям, прежде всего, по крупности, выполненности, выравненности и химическому составу зерна. Проведены исследования по селективно значимым признакам размеров зерна и его генетической детерминированности по показателям натурная масса зерна, масса 1000 зерен, сход с сита 2,8, 2,5 и 2,2 мм. Натурная масса варьировала в зависимости от условий выращивания: для двурядных образцов - от 506 г/л до 651 г/л в урожае 2005 г.; от 450 г/л до 605 г/л - в более засушливом 2006 г.; от 578 г/л до 702 г/л - в 2007 г. По средним значениям 11 генотипов превысили значение 600 г/л. Стабильные генотипы по натурной массе отмечены как среди двурядных: ОЯ-51 (602-609 г/л); ОЯ-312 (600-621 г/л); ОЯ-325 (577-578 г/л); ОЯ-350 (574-576 г/л); ОЯ-625 (584-621 г/л); так и шестирядных форм: ОЯ-338 (581-604 г/л); ОЯ-346 (546-554 г/л); ОЯ-354 (602-646 г/л).

Изученный блок озимого ячменя характеризовался варьированием зерна по крупности от 54 до 95% со средним значением 76%, причем для двурядных форм от 63 до 95% со средним 81%, а для шестирядных – те же диапазоны изменчивости при среднем значении 71%. Генотипы ранжированы по содержанию каждой из фракций зерна, определяющих выравненность (2,8, 2,5 и 2,2 мм) и крупность от максимально соответствующего идеалу (с минимальным от него отклонением по интегральной оценке – SD) для двурядных и шестирядных форм ячменя. Образцы с самой высокой SD относятся к невыравненным: это ОЯ-567, ОЯ-313, ОЯ-306, ОЯ-568, ОЯ-51, ОЯ-95 среди двурядных и ОЯ-428, ОЯ-483, ОЯ-481, ОЯ-417, ОЯ-364, ОЯ-499 – среди шестирядных.