Важная задача сегодня - работа, связанная с новыми сортами, их испытанием в разных условиях и внедрением в производство. Поэтому перед учеными поставлена цель вывести популяции, актуальные для картирования генов, ответственных за ценные хозяйственные свойства растений. Результаты, получаемые в рамках генетического картирования, ускоряют процесс создания новых сортов растений. Между тем как выведение нового сорта традиционным способом требует много времени. Однако есть возможность сократить этот период с помощью маркерной селекции. Изучение генов растений и занятие инженерией могут стать эффективным решением проблем, которые приводят к огромным потерям в сельском хозяйстве. С научным обоснованием можно ознакомиться в журнале Frontiers in Plant Science (ИФ=5.7).

В Стратегии развития Нового Узбекистана на 2022-2026 годы определено увеличить доходы дехкан и фермеров как минимум в два раза с обеспечением ежегодного роста объемов сельского хозяйства не менее чем на пять процентов за счет интенсивного развития сельского хозяйства на научной основе.

Для достижения целей в этом отношении соответствующим министерствам и научно-­исследовательским учреждениям поставлена задача сократить себестоимость продукции на 30-35 процентов, достигнуть средней урожайности хлопка на 37 центнеров и зерна - на 70 центнеров. Также необходимо реализовать важные меры по замене биологически устаревших сортов на высокоурожайные, скороспелые, и по расширению площадей 8 высоковолокнистых сортов хлопчатника и 12 сортов пшеницы с высококачественным зерном.

Если глубоко задуматься, то нетрудно понять, почему такое внимание уделяется созданию новых сортов. Наряду с рациональным использованием земельных и водных ресурсов, чтобы удовлетворить спрос населения на продукты питания и отрасли экономики в сырье, нужны высокопродуктивные растения, будущее которых гарантировано.

Научно-теоретической базой селекции, представляющей собой теорию и практику создания высокопродуктивных сортов и гибридов растений, является генетика. В селекции растений основной показатель пригодности сорта - обилие в нем необходимых веществ, дающих желаемый результат по урожайности. Среди ключевых критериев также устойчивость к неблагоприятным факторам (то есть к засухе, холоду, болезням и вредителям) и склонность к агротехнологии.

Углубление интеграции науки и практики имеет большое значение для развития аграрного сектора. Современные экономические и экологические проблемы в мире делают необходимым увеличение объемов местной сельскохозяйственной продукции за счет внедрения инновационных технологий.

Широкое применение натуральных растительных волокон в текстильной промышленности также приводит к увеличению спроса на хлопковые волокна. Согласно имеющимся данным, доход глобального бизнеса от выращивания белого золота составляет около 500 млрд долларов в год. Это означает, что данная культура имеет основную экономическую добавленную стоимость. Поэтому селекционерам так важно создать высоко­урожайные и высоковолокнистые сорта хлопчатника, устойчивые к различным климатическим условиям, болезням и вредителям. Свыше 95 процентов площадей, занятых под выращивание хлопка в мире, засеяны культурами средневолокнистого типа. Отсюда можно понять, насколько актуальны и значимы создание волокна высшего сорта и получение богатого урожая.

Время течет быстро. Технологические изменения в легкой промышленности предъявляют новые требования к качеству волокна. Чтобы соответствовать этим критериям, также необходимы новые сорта. Длина, прочность, однородность структуры и ряд других свойств хлопковых волокон - основные факторы, влияющие на качество будущей ткани. Наши ученые наладили работу по маркерной селекции с целью улучшения качества волокна, повышения продуктивности, создания сортов хлопчатника, устойчивых к засоленной почве и засухе.

Генетические маркеры - это короткие фрагменты ДНК, расположенные в геноме в определенном порядке и сохраняющие характеристики самого растения. Среди преимуществ использования молекулярных маркеров - сокращение времени, необходимого для проведения исследований, и возможность определить специфические характеристики растений до его выращивания. Так, на начальном этапе развития растения можно узнать его устойчивость к какому-­либо заболеванию. А значит, молекулярные маркеры увеличивают продуктивность в несколько раз.

То есть эта современная технология сводит на нет ожидание, пока растение созреет, начнет давать урожай и проявит определенные свойства. Раньше селекционерам приходилось опылять материнское и отцовское растения, чтобы получать от него семена, а затем ждать, пока растение прорастет из семени. Теперь достаточно взять небольшой образец с листа только что проросшего растения и проанализировать его ДНК. Если полученный результат неудовлет­ворительный, то нет необходимости ждать месяцами, тратить время на дополнительную работу над другими сортами. Если образец содержит искомую ДНК, это подтверждает, что растение обладает ожидаемыми свойствами.

С помощью молекулярных маркеров мы сможем определить свойства того или иного сорта через 48 часов, а не месяцы спустя. Это в свою очередь дает возможность выявить перспективные образцы, проведя предварительный отбор поколений растений.

Также преимуществом технологии маркерной селекции является то, что еще больше будет увеличиваться генетическое разнообразие нового сорта, которое определяет такие свойства, как приспособляемость, стабильность и стойкость.

Ученые Центра геномики и биоинформатики Академии наук Республики Узбекистан с целью улучшения волокнистых свойств сортов хлопчатника, выращиваемых в горных районах нашей страны, с помощью молекулярных маркеров создали в короткие сроки два новых сорта хлопчатника с высоким качеством волокна и большими агрономическими возможностями. Полученные результаты послужат ускорению прог­раммы селекции растений, позитивному изменению свойств грубоволокнистых сортов хлопка, выращиваемых в горных регионах, и выращиванию сырья, отвечающего потребностям национальной текстильной промышленности.

Основная цель селекционных прог­рамм - передача генов донорского генотипа материнскому элитному сорту. Традиционная селекция действенна при переносе одного гена или свойства растения, но теряет свою эффективность, когда требуется специальный перенос множества генов, сочетающих в себе сложные свойства. При создании нового сорта нашим ученым удалось передать ряд необходимых свойств посредством маркировки.

Всегда была сложной задачей селекционная работа, направленная на повышение качества волокна. Потому что увеличение одного свойства хлопчатника зачастую приводит к потере другого. То есть для того, чтобы сохранить необходимые свойства растения, требуется координация многих генов. Также нельзя забывать, что традиционный метод селекции является дорогостоящим, требует огромного труда и использования ресурсов.

Ученые из Центра геномики и биоинформатики АН РУз создали единственные в мире сорта «равнак-1» и «равнак-2» на основе современной технологии селекции посредством маркеров. Результаты данной исследовательской работы также высоко оценены в международном научном сообществе. Таким образом, одна из важных проб­лем мировой программы селекции хлопка была решена нашими учеными. Волокно у этих сортов длинное и пушистое. Получение волокна составляет 38 процентов, а урожайность превышает 45-50 центнеров. Кроме того, данные сорта отлично подходят для машинной уборки.

В этом году хлопчатник сорта «равнак-1» высажен более чем на 500 гектарах в Сурхандарьинской, Сырдарьинской и Ташкентской областях. До конца года планируется произвести свыше 500 тонн семян. Ведутся подготовительные работы к посадке в 2023-м данного сорта на десяти тысячах гектаров в вышеуказанных трех областях.

В текущем году сорт «равнак-2» посажен на 475 гектарах в Республике Каракалпакстан и Джизакской области. До конца года будет произведено 500 тонн семян хлопчатника. В 2023-м площади таких посевов расширятся.

Семена этого сорта также эффективны при отборе и размножении образцов, устойчивых к климатическим условиям Муйнака. Подготовлено 50 килограммов семенного материала для посева и испытания на одном гектаре засоленной площади. После прохождения всех испытаний с 2023 года посевная площадь будет доведена в общей сложности до 25 гектаров для обоих сортов.

«Равнак-1» и «равнак-2» - сорта нового поколения, созданные в Узбекистане с помощью молекулярных маркеров. Широкое использование этих сортов повышает урожайность и ведет к развитию легкой промышленности. Только из качественного сырья можно производить отменную готовую продукцию. Благодаря тому, что качество волокна этого сорта относится к III типу, есть возможность получать высококачественную продукцию в текстильной промышленности. Это не только принесет дополнительный доход хлопково-­текстильным кластерам, но и послужит экономическому росту.

Неспроста созданию новых сортов уделяется внимание на уровне государственной политики. Сегодня перед специалистами сферы поставлена важная цель: рационально использовать землю и воду, а также экономить время. Когда используем биологически устаревшие сорта, опасаемся климатических изменений и вредителей. Также при традиционном способе сможем оценить урожайность лишь в конце сезона. По новому методу и двух дней будет достаточно для определения продуктивности семян.

Стоит помнить еще об одном аспекте: независимо от того, какой получим урожай, спрос населения на продукты питания, а промышленности - на сырье будет продолжать расти. Поэтому необходимо увеличить количество культур, устойчивых к разным природным катаклизмам, болезням и вредителям.

До сих пор при создании сортов хлопчатника не применялись технологические методы, основанные на маркерах. Это связано с тем, что генетическое разнообразие хлопчатника было очень узким, происходили потери его свойств в процессе улучшения одного гена.

Тот факт, что в стране происходит такой непростой процесс, безусловно, наполняет гордостью сердца ученых в данной сфере. Теперь наши исследователи могут с помощью этой технологии превратить любой средневолокнистый сорт в высший и с заданными свойствами.

Иброхим Абдурахмонов.
Министр инновационного развития
Республики Узбекистан, академик.