Результаты и перспективы селекции растений в северо-восточном селекционном центре

Аграрная наука Евро-Северо-Востока, № 3 (46), 2015 г. УДК 631.527

Результаты и перспективы селекции растений в Северо-Восточном селекционном центре

Баталова Галина Аркадьевна, профессор, чл.-корр. РАН, зам. директора ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока, г. Киров, Россия, ФГБНУ СВРАНЦ г. Киров, Россия

Начало научной селекции в Вятском крае относится к 1892-1894 гг., когда проводили испытание сортов различных культур на организованных в это время Вятской, Окуневской, Верхосунской и Орловской сельскохозяйственных опытных фермах. Исследования по формированию сортимента наиболее урожайных и приспособленных к местным условиям сортов были продолжены на созданной в 1895 г Вятской сельскохозяйственной опытной станции. С самого начала работы станции под руководством С.Н. Косарева осуществляли селекцию методом отбора из местных и выписанных из Германии от фирмы «Гааге и Шмидт» сортов озимой ржи, яровой пшеницы, ячменя, овса, гречихи, картофеля, гороха, других культур, проводили опыты по травосеянию.

В 1913 г. станцию и созданный отдел селекции возглавил лауреат Сталинской премии I степени, академик Н.В. Рудницкий, руководивший исследованиями до 1953 г. В 1929 г. районировали ячмень Винер, овес Мильтон, озимую рожь Вятка, о которой упоминалось еще в отчете станции за 1902 г. Затем были районированы картофель Даль, овес Жемчужина и Магистраль, три сорта пелюшки Фаленская 42, 40, 39 и т.д. С 1950 г. и по настоящее время высевают озимую рожь сорта Вятка 2. Всего за период с 1929 по 1955 гг. было районировано 25 сортов зерновых, зернобобовых и овощных культур, картофеля.

Таким образом, была выполнена задача периода становления научной селекции на Вятке: ".. .дать населению вместо распространенных в крестьянском хозяйстве почти исключительно смешанных мало урожайных сортов сорта чистые, более урожайные и вполне отвечающие местным естествен-ноисторическим условиям".

Дальнейшие исследования были направлены на разработку научных основ селекции: проводили исследования по им-

мунитету и устойчивости к эдафическому стрессу, разработку новых технологий получения селекционного материала, селекцию адаптивных технологичных сортов, способных формировать в условиях биотического абиотического стресса высокий стабильный урожай качественной продукции, разработку сортовых технологий и организацию оригинального семеноводства.

Первую попытку создания селекционного центра предприняли в 1935 г В это время был организован Северо-Восточный селекционный центр, который работал до создания на его базе в 1937 г Фаленской селекционной станции. Объединение в 1960 г НИИСХ Северо-Востока с Кировским СХИ привело к сокращению численности сотрудников и объема селекционных работ, что негативно отразилось на результативности селекции - в этот период не было районировано новых сортов. В 1967 г институт был восстановлен, а затем в 1970 г в соответствии с приказом МСХ РСФСР № 717 от 18 декабря 1969 г организован Северо-Восточный селекционный центр по зерновым культурам. Это обеспечило интенсификацию исследований по селекции зерновых, зернобобовых и других культур. В состав селекцентра вошли лаборатории и отделы НИИСХ Севро-Востока и Фаленской селекционной станции, зоной деятельности определили Волго-Вятский экономический район. Первым руководителем центра стала кандидат с.-х. наук Н.М. Баженова, затем Л.Ф. Коробицына, с 1976 по 1989 гг. - кандидат с.-х. наук Е.А. Родин. В 1993-1997 гг. руководство возложили на чл.-корр. Россель-хозакадемии Н.А. Родину. В 1997-1998 гг. работала кандидат (ныне доктор) биол. наук И.Г. Широких. В настоящее время (с октября 1998 г) руководство селекционным центром осуществляет чл.-корр. РАН Г.А. Баталова.

Селекционерами НИИСХ Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого и Фален-ской селекционной станции за исторический отрезок в 120 лет создано более 160 сортов

различных культур, 78 из них используются в производстве в настоящее время.

Озимая рожь является культурой низкого экономического риска для территорий с низкоплодородными почвами и неблагоприятными климатическими условиями. В Госреестр РФ для Волго-Вятского региона включены 24 сорта ржи, среди них семь Вятской селекции. В 70-80 годы прошлого столетия в селекции диплоидной ржи начали использовать гибридизацию клоновых семей с последующим семейственно-групповым отбором, проводили селекцию тетра-плоидной ржи, в селекцию включили доноры доминантной короткостебельности. В результате под руководством доктора с. -х. наук Л.И. Кедровой в институте и кандидата с.-х. наук Ю.П. Савельева на станции, при участии кандидата с.-х. наук Е.И. Уткиной и Е.А. Шляхтиной созданы высокозимостойкие, урожайные, устойчивые к стрессам сорта озимой ржи: Дымка, Кировская 89, Фаленская 4, Снежана, Рушник, Флора. Наиболее распространен адаптивный сорт Фаленская 4. Всего за 120 лет селекции озимой ржи создано 18 сортов, из них 11 районировано. Государственное испытание проходят сорта Рада и Графиня. Озимая рожь Графиня отвечает требованиям к сортам, создаваемым для импортозамещения, сочетает высокую стабильную урожайность и качество зерна с зимостойкостью и устойчивостью к полеганию.

В 1993 г. была создана и вошла в состав отдела озимой ржи лаборатория качества и переработки зерна озимой ржи. Исследования лаборатории направлены на расширение переработки зерна озимой ржи на пищевые и кормовые цели. Особое внимание сотрудники уделяют изучению использования ржаного солода, других осоложенных продуктов при производстве хлебобулочных и кондитерских изделий. Разработана и утверждена научно-техническая документация на хлебобулочные и мучные кондитерские изделия с использованием ржаного сырья: 22 сорта хлеба «Кировский», «Вятский крупяной» и др., 14 видов мучных кондитерских изделий.

Для территорий России с коротким вегетационным периодом и малой суммой эффективных температур, где не выращивают озимую пшеницу, значимой является

яровая мягкая пшеница. На первом этапе селекцию пшеницы проводили в небольших масштабах. Н.М. Баженовой выведены сорта Северовосточная и Лютесценс 44. В 1976 г. лаборатория была закрыта, селекционный материал обезличен. В 1994 г. исследования возобновили. В настоящее время под руководством кандидата с.-х. наук Л.А. Коряков-цевой созданы и включены в Госреестр РФ сорта Свеча и Баженка с высоким качеством зерна, ГСИ проходит сорт Вятчанка.

Создание в 1970 г. Северо-Восточного селекцентра активизировало работу по селекции ячменя, которой с 1971 по 2003 гг. руководила Н.А. Родина. Одним из первых интенсивных сортов был ячмень Луч, районированный в 1975 г., затем сорта Дина, Добрый, Эколог, Андрей и др. В 1984 г. начали исследования по селекции ячменя на толерантность к почвенной кислотности и в 2002 г. в Госреестр РФ включен алюмотоле-рантный сорт Новичок, позднее Тандем. Всего со времени организации селекции в Вятке было районировано 18 сортов ячменя, среди них новые адаптивные сорта Родник Прикамья и Памяти Родиной с урожайностью до 8,0-8,6 т/га, созданные под руководством кандидата с.-х. наук И.Н. Щеннико-вой, возглавившей лабораторию селекции и первичного семеноводства ячменя в 2003 г. В 2014 г. на ГСИ переданы устойчивые к эда-фическому стрессу сорта Форвард и Бионик.

В состав отдела овса входят лаборатории селекции и первичного семеноводства овса института и Фаленской селекционной станции. Начало селекционных работ с овсом относится к 1896 г. Однако в 1914 г. их прекратили и возобновили лишь в 1924 г., а уже к концу 40-х годов ХХ века было создано 20 сортов, из которых 6 районировали. Под руководством Э.С. Денисовой (1956-1997 гг.) на Фаленской селекционной станции создан среднепоздний сорт Фаленский 1, который находился в районировании с 1964 по 1993 гг. В последующем до 1997 г. было районировано 8 сортов овса, среди них адаптивный урожайный Аргамак.

В 1997 г. руководство селекцией овса возглавила Г. А. Баталова. В 1998 г. открывается селекция овса в НИИСХ Северо-Востока и создается объединенный с Фаленской селекционной станцией отдел, а лабораторию на станции возглавляет М.В. Тулякова.

В этот период проводят работы по созданию адаптивных устойчивых к эдафическому стрессу сортов, разработку теоретических основ селекции овса пленчатого и голозерного, в Госреестр РФ включены 7 сортов овса пленчатого - Кречет, Гунтер, Эклипс и др., переданы на ГСИ в 2012-2013 гг. Медведь, Сапсан и Аватар, созданные по программе импортозамещающей селекции. В 1993 г. возобновили селекцию голозерного овса, которую проводили с середины ХХ века, но сорта не были востребованы, и исследования в то время прекратили. Наряду с повышением урожайности и устойчивости к экологическим факторам решали специфические задачи - повышение однородности зерновой массы и крупности зерна, снижение выщепления пленчатых зерен и опушенности (трихом) зерновки и пр. В результате в производство были допущены голозерные сорта Вятский (с 2007 г.) и Першерон (с 2013 г.). Всего за исторический период селекции было районировано 22 сорта овса.

До 1933 г. на Фаленской селекционной станции изучали возможность выращивания различных зернобобовых культур. Было установлено, что для местных условий пригодны только горох посевной и полевой (пелюшка). Селекционер А.Г. Резенова выделила перспективные линии из местных популяций гороха, на основе которых Д.А. Гарбузовой были созданы 3 сорта пелюшки, районированные в 1948-1955 гг. В 1963 г. лабораторию зернобобовых культур в Фаленках возглавила кандидат с.-х. наук Н.В. Калинина и в 1979 г. была районирована пелюшка Надежда, затем сорта гороха Лучезарный и Альбумен. Под руководством кандидата с.-х. наук З.И. Вавиловой (2001-2009 гг.) проводили работу по селекции сортов с обычным и усатым типом листа, укороченным и детерминантным стеблем. В результате в 2010 г. в Госреестр РФ включили сорт Фаленский усатый, в 2015 г. сорт листоч-кового типа Красивый, созданный совместно с селекционерами Нижегородского НИИСХ.

Селекционная работа с картофелем на Вятке до 1933 г. носила эпизодический характер. Только после перебазирования станции в п. Фаленки А.Н. Жилиной был передан на ГСИ и с 1949 г. районирован сорт Северная роза. В 1954 г. районировали картофель Фаленский, выведенный К.Ш. Малявским. В 1959 г. лабораторию возглавила кандидат

с.-х. наук К.С. Андрианова, создавшая сорта: Новинка (1978 г.), Вятка (1980 г.) и др. Высокой эффективностью отличаются исследования по селекции картофеля, проводимые с 1990 г. под руководством кандидата с.-х. наук З.Ф. Сергеевой. Допущены в производство пластичные с высокой лежкостью, урожайные сорта Алиса, Виза, Чайка, Глория и др., ГСИ проходят Дарик и Голубка, приступили к селекции картофеля на переработку - получение чипсов.

Семеноводство картофеля в институте проводили с 1958 г. Изменившиеся социально-экономические условия и смещение производства картофеля в частный сектор привели в 2013 г. к перепрофилированию лаборатории на совместные с Фаленской станицей исследования по селекции и разработке сортовых технологий под руководством кандидата с.-х. наук Е.А. Будиной.

Селекционная работа со льном началась в 1917 г. и изначально состояла в изучении местных кряжевых форм. В 1940 г. и 1986 г. по ряду причин селекцию льна прекращали. В 1993 г. селекцию этой культуры возобновили вновь, и уже в 1996 г. был районирован сорт Нептун, созданный М.И. Пономаревой. Позднее под руководством Н.С. Кощеевой на ГСИ был передан сорт льна-долгунца Синель, который в 2013 г. включили в Госреестр РФ.

Официальной датой начала селекции клевера на Вятке считается 1924 г. В настоящее время селекцию проводят в отделе многолетних трав, объединяющем селекционные лаборатории института и станции. Первыми районированными сортами клевера были Кировский 159 (1961 г.) и Фаленский 1 (1962 г.). Затем в период с 1970 г. под руководством кандидатов с.-х. наук М.И. Тумасовой и М.Н. Грипась в институте, Е.В. Никифоровой и О.Л. Онучиной на станции было создано 16 районированных сортов клевера, лядвенца рогатого, ежи сборной, овсяницы тростниковой. Новейшим среди них является клевер луговой Трифон, включенный в Госреестр в 2014 г., сорт Шанс передан на ГСИ в 2012 г. Результаты работы селекционеров М.И. Тумасовой и Е.В. Никифоровой отмечены в 1999 г. Государственной премией РФ в области науки и техники.

По инициативе Н.В. Рудницкого Вятская опытная станция в 1934-1935 гг. начала

работу с плодовыми и ягодными культурами. Селекцию яблони впоследствии возглавил кандидат с.-х. наук А.Н. Рудницкий. Созданные им сорта яблони Пионер Севера, Северная Зорька, Фестивальное находятся в районировании с 1959 г. Большой вклад в развитие садоводства области в 30-80 гг. прошлого столетия внесла А.Г. Логинычева - автор 10 сортов черной смородины, в 80-90 гг. -кандидат с.-х. наук Г.Н. Косолапова. С 2006 г. лабораторию возглавляет кандидат с.-х. наук Г.А. Пленкина. Создан и включен в Госреестр новый крупноплодный сорт смородины черной Аркадия, на ГСИ передан сорт Сапфир. Селекционная программа по землянике садовой направлена на создание зимостойких, засухоустойчивых сортов. В лаборатории сформированы коллекции жимолости, рябины сладкоплодной, калины и ряда других культур. В 2014 г. на ГСИ передан урожайный с высокими вкусовыми качествами сорт жимолости синей Флагман.

Основой успехов селекции является использование новейших технологий, поэтому в 1976 г. в институте кандидатом с.-х. наук Е.А. Родиным была создана лаборатория генетики. В это время для практической селекции методом химического мутагенеза создан новый исходный материал ячменя и гороха. В 1985 г. лаборатория приступила к биотехнологическим исследованиям, направленным на создание исходного материала для селекции зерновых культур путем получения удвоенных гаплоидных линий ячменя и клеточной селекции на устойчивость к повышенному содержанию алюминия в кислых почвах. В 1991 г. совместно с селекционерами создан дигаплоидный сорт ячменя Дуэт и на его основе в лаборатории ячменя под руководством Н.А. Родиной - алюмотоле-рантный сорт Новичок. В 1995 г. лабораторию возглавила И.Г. Широких. В 2010 г. разработана технология получения in vitro регенерантных растений ячменя, толерантных к комплексному стрессу - токсичности ионов алюминия и засухе. Полученные в лаборатории регенерантные линии ячменя, характеризовавшиеся устойчивостью к эдафи-ческому стрессу, явились основой для создания в 2014 г. селекционерами лаборатории селекции и первичного семеноводства ячменя новых сортов Форвард и Бионик. С 2001 г. в лаборатории параллельно развивается другое направление работы - исследования,

направленные на повышение продуктивности и устойчивости растений за счет положительных эффектов взаимодействия с микроорганизмами, благодаря которым была разработана технология создания искусственных симбиозов сельскохозяйственных культур с ростстимулирующими штаммами бактерий. В настоящее время совместно с ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии начаты исследования по повышению стрессоустойчи-вости растений путем генно-инженерного усиления их антиоксидантной защиты.

С целью развития селекции иммунных сортов в 2004 г. на базе группы иммунитета озимой ржи НИИСХ Северо-Востока и группы иммунитета Фаленской селекционной станции была создана лаборатория иммунитета и защиты растений под руководством доктора биол. наук Т.К. Шешеговой. Объектами исследований лаборатории являются болезни и вредители зерновых и зернобобовых культур, льна-долгунца и клевера. Изучена видовая структура возбудителей корневых гнилей ячменя, пшеницы и овса, фузариоза колоса и снежной плесени озимой ржи, расовый состав местных популяций РыссШа еогопМа и Ascochyta pinodes, созданы источники устойчивости к болезням, разработана технология оценки и скрининга исходного материала с групповой устойчивостью к наиболее распространённым болезням зерновых культур на Северо-Востоке Нечерноземной зоны РФ (корончатая ржавчина, пыльная головня, корневые гнили, полосатая и сетчатая пятнистости).

В 1974 г. при НИИСХ Северо-Востока под руководством Л.Ф. Коробицыной был организован отдел семеноводства, семеноведения и контрольно-семенного дела. Затем отдел возглавляли кандидаты сельскохозяйственных наук М.Н. Сурова с 1983 г. и А.П. Лимонов с 1991 г. С 1999 г. отдел работает под руководством кандидата с.-х. наук Ю.Е. Ведерникова. Наряду с семеноводством зерновых культур и многолетних трав в отделе проводят исследования по разработке сортовых технологий. В период с 1976 по 1995 гг. лабораторию семеноводства зерновых Фаленской станции возглавляла кандидат с.-х. наук Л.А. Степина, с 1995 г. -С.В. Мазурова. В новых экономических условиях, при большом количестве сортов зерновых собственной селекции отдел по-

степенно переходит с производства семян сортов инорайонной селекции на сорта местной селекции.

Востребованность научных разработок Северо-Восточного комплексного селекционного центра по растениеводству определяют, наряду с высокой квалификацией исследователей, широкое взаимодействие с научными учреждениями и ВУЗами России: ВИР им. Н.И. Вавилова, ВНИИ фитопатологии, ВНИИЗБК, ВНИИ сельхозбиотехноло-гии, ВНИИКХ, ВНИИГиСПР, ВНИИ льна, ИТМО СПб. и др. На базе НИУ СевероВосточного регионального аграрного научного центра и ряда НИУ, расположенных на территории Приволжского ФО, проводится расширенное экологическое испытание новых сортов. Ученые селекционного центра осуществляют совместные исследования, обмен селекционным материалом и литературой с учеными Беларуси, Украины, Китая. Созданы российско-китайские центры по овсу и плодово-ягодным культурам.

Одним из главных направлений обеспечения национальной безопасности России является формирование продовольственной безопасности. Это указывает на необходимость особого внимания к развитию импортозамещающей селекции адаптивных к ре-гионспецифичным экологическим факторам технологичных сортов, направленной на изменение адаптивных свойств растений

селектируемых сортов, их реализацию в урожайности и формировании требуемых потребительских качеств, для производства целевой продукции на продовольственные, кормовые, технические и другие цели с использованием традиционных и постгеномных методов и технологий, современных достижений молекулярной биологии.

Заключение. Научными подразделениями комплексного селекционного центра по растениеводству НИИСХ Северо-Востока за более чем вековой период создано более 160 сортов различных культур. На полях России в настоящее время возделывается 78 сортов на площади более 3 млн га. Успеху селекции способствовали исследования в области генетики, физиологии, изучения расового состава местных популяций патогенов и создания источников устойчивости к болезням, использование методов биотехнологии применительно к селектируемым культурам и естественно-экологическим условиям месторасположения селекцентра, широкое экологическое испытание, а также комплексность исследований и сотрудничество с ведущими научными учреждениями страны, зарубежными коллегами. Распространение новых сортов осуществляется за счет экологического испытания и своевременной организации производства качественных семян и посадочного материала.

УДК 631. 00

Научно-инженерный центр НИИСХ Северо-Востока -история развития

Савиных Петр Алексеевич, доктор техн. наук, профессор, зав. лабораторией ФГБНУ "НИИСХ Северо-Востока", г. Киров, Россия

Первым научно-техническим подразделением, занимающимся проблемами механизации сельского хозяйства в Кировской области, стал отдел механизации, организованный в 1955 г. при НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого. В его состав вошли три научных сотрудника во главе с кандидатом технических наук В.И. Головиных. В последующие годы отдел механизации возглавляли опытные специалисты - кандидаты наук М.У Фетисов (1968.1970 гг.), А.П. Шехурдин (1970-1975 гг.), Б.М. Мильман (1975-1979 гг.),

Т.И. Смирнов (1979-1981 гг.), А.Д. Кормщиков (1981-1982 гг.), В В. Смирнов (1982-1983 гг.), П.В. Яговкин (1984-1989 гг.).

С 1989 г. отдел механизации возглавляет В.А. Сысуев. Под его руководством отдел начал бурно развиваться и в 1995 г. был преобразован в научно-инженерный центр.

В настоящее время научно-инженерный центр включает в себя 3 лаборатории (механизации полеводства, зерно- и семяо-чистительных машин, механизации животноводства) и проектно-конструкторское бюро,