Научное сообщество о проекте Меристема

Проект Меристема развивается, и итоги исследовательской работы по выращиванию семенного картофеля на разработанной в НПО Агросс автоматизированной установке становятся темой обсуждения в рамках научных форумов.

Например, об успешности использования установки НПО Агросс в семенном картофелеводстве говорилось на международной научно-практической конференции «Селекция сельскохозяйственных растений и совершенствование технологии их возделывания», прошедшей 27 февраля 2024 года.

Материалы конференции были опубликованы в сборнике.

Кратко, о чем говорится в материалах конференции.

Главной биологической особенностью сортов картофеля является вегетативное размножение. С этим способом размножения могут быть связаны проблемы, обусловленные физиологическим старением культуры и накоплением специфических патогенов, вызывающих снижение урожая клубней. Чтобы избежать данных проблем, в семеноводстве картофеля широко применяются современные биотехнологические методы. Так, использование культуры апикальных меристем и методов микроклонального размноженияпозволяет сохранить типичность биоматериала в процессе поддержания in vitro коллекций картофеля.

Черенкование in vitro является наиболее эффективным способом ускоренного размножения многих сельскохозяйственных растений. Для культур с низким коэффициентом размножения, к которым относится картофель, данный метод имеет большое значение.

Преимущество использования клонального микроразмножения в картофелеводстве заключается в увеличении количественного выхода размножаемых растений в искусственных лабораторных условиях для производства необходимого объема здорового растительного материала.

Безвирусный картофель имеет большое значение для сельскохозяйственных предприятий и фермеров. Вирусные инфекции могут значительно снизить урожайность картофеля и привести к значительным экономическим потерям. Поэтому проблема безвирусного картофеля является важным аспектом сельского хозяйства и требует систематического подхода и внимания со стороны специалистов по растениеводству.

Способ круглогодичного выращивания растений в защищенных условиях в изолированном помещении при искусственном освещении в водной культуре известен достаточно давно. По сравнению с традиционной технологией, использующей почвенный субстрат, он имеет ряд преимуществ: отсутствуют трудоемкие и затратные мероприятия с субстратом (замена или обеззараживание старого субстрата, защита от почвенных инфекций и вредителей); растения сбалансированно обеспечиваются питательными элементами, водой и кислородом; контролируется развитие клубней для получения однородных по размеру стандартных мини-клубней семенного картофеля.

Цель исследований: разработка и освоение современного технологического оборудования в системе семеноводства картофеля на оздоровленной основе. Аэро-гидропонное выращивание мини клубней картофеля — это разновидность бессубстратного выращивания, для этого способа субстрат не требуется, в системе питательный раствор, подается под давлением непосредственно на корни растений.

Материал и методы исследования.

Исследования были проведены в 2023 году в Иркутском государственном аграрном университете имени А.А. Ежевского и научно-исследовательской лаборатории «Селекционно-генетический центр» кафедры земледелия и растениеводства, на двух инновационных аэро-гидропонных установках PRIMOBREEDER AERO LAB 40 производства НПО «Агросс». Данная установка предназначена для выращивания мини клубней картофеля из растений in-vitro в закрытых помещениях, оборудованных устройствами регулирования климатических условий. Методы исследований общепринятые.

Работа проводилась на сорте картофеля Ред Скарлетт — раннеспелый сорт картофеля столового назначения из HZPC HOLLAND B.V. Растение низкое полупрямостоячее. Венчик красно-фиолетовый. Клубень удлиненно-овальный, с красной кожурой и желтой мякотью. Глазки мелкие. Товарная урожайность 164-192 ц/га. Масса товарного клубня 56-102 г. Содержание крахмала составляет 10,1-15,6%. Вкус хороший. Товарность 82-96%. Устойчив к возбудителю рака картофеля и картофельной нематоде. Восприимчив к возбудителю фитофтороза по ботве и умеренно восприимчив по клубням.

Результаты исследований.

На аэропонную установку было посажено 80 микрорастений сорта Ред Скарлетт из пробирок в середине февраля 2023 года. Корни растений опрыскивались мелко дисперсным специальным раствором каждые 20 минут, световой режим установки во время роста растений составлял 16 часов освещения с мощностью светового потока 10 тысяч люкс и 8 часов ночной режим, при температуре 22-250С и относительной влажности воздуха 60-70%.

Заключение. Подобран состав и режим питания растений картофеля на аэро-гидропонной установке, выбраны режимы, мощность освещения и температуры воздуха. Каждый сбор картофеля составлял около 2-3 килограммов. Общий вес картофеля за десять сборов составил 24,5 килограммов. При этом с каждым сбором наблюдается возрастание числа клубней с одного растения с 10-12 штук на куст до 30-45 штук на куст. Масса одного микро клубня была небольшая и снижалась с 15-35 граммов до 7-8 граммов. Каждый куст за период вегетации сорта Ред Скарлетт произвел 306 граммов на куст, при среднем числе клубней — 292 шт./куст.

Организаторы конференции - Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Министерство сельского хозяйства РФ, Департамент научно-технологической политики и образования Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения Российской академии наук (Россия), Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского» (Россия), Казахский агротехнический исследовательский университет имени Сакена Сейфуллина (Казахстан).

Мы рады нашей причастности к большому и значимому делу, и что наша установка помогает двигать картофельное семеноводство вперед. Надеемся, из научного сообщества использование нашей установки перейдет к практикам — крупным семеноводческим компаниям.

А теперь кратко о сути проекта — создание автоматизированной установки для круглогодичного выращивания семенного картофеля из растений in-vitro.

«Проект «Меристема» — комплекс приемов, технологий и оборудования, предназначенных для производства миниклубней картофеля на этапе первичного (оригинального) семеноводства из растений in-vitro, безсубстратным методом, в профессиональных теплицах, позволяющий: осуществлять производство с наивысшим коэффициентом размножения, минимизацией риска заражения материала, снижением себестоимости производства, повышением технологического уровня производства, осуществляя производственный цикл круглый год.

Проект платформа «Меристема» — технология, которая в разы позволит повысить коэффициент размножения отечественных селекционных достижений, и, следовательно, кардинально изменит ситуацию на рынке семенного картофеля, так как позволит в более короткий временной период произвести замену импортного генетического материала на отечественный.

В НПО «Агросс» отмечают: «Уникальность установки не в «железе» или использовании уникального осветительного звена, а в технологических циклах производства. На этой установке теоретически можно выращивать все: от клубники до салата, но наши планы — вывести на рынок удобное в использовании, легко обслуживаемое и администрируемое, надежное оборудование, которое позволит любому из предприятий, осуществляющих деятельность в области оригинального семеноводства картофеля, вырастить под свои потребности необходимое количество первичного материала (миниклубней), сократив при этом его себестоимость и повысив качество».

К плюсам технологии относится и то, что производство миниклубня лабораторным методом в значительной степени снижает вероятность его поражения болезнями и вирусами. Это одна из особенностей разрабатываемой технологии производства и сопутствующего оборудования — снижение влияния «человеческого» фактора на риски при производстве безвирусного посевного материала для семеноводства.

Важно также, что стоимость посевного материала, полученного в рамках проекта «Меристема», составит приблизительно 6 рублей за один клубень. Для сравнения стоимость одного полученного горшечным методом клубня оценивается от 17 до 25 рублей (по данным на 2018-19 года).

На сегодняшний день порядка 90% рынка товарного (продовольственного) картофеля заполнено селекционными достижениями западных компаний патентообладателей, которые использовав благоприятную почву ослабления отечественной науки в период после распада СССР, предоставили нашему производителю картофеля существующие образцы своих селекционных достижений и прочно закрепились на отечественном рынке.

Сегодня селекционная работа в России в целом ведется на конкурентоспособном уровне, однако в основной массе, селекционные учреждения имеют достаточно небогатую технологическую базу, что не позволяет им в достаточном для конкуренции с образцами импортной селекции количестве производить качественный селекционный материал. Виной тому в том числе и технологии размножения с низким коэффициентом, да и наложение определённых стереотипов о качестве российского картофельного семенного материала.

По словам разработчиков, в настоящий момент основная масса безвирусного семенного картофеля в стране производится длительным процессом: из растений в пробирке, высаживаемых в закрытом грунте и выращиваемых методом горшечной культуры, получают миниклубни картофеля, которые в последующем вегетативном сезоне высаживаются в открытый грунт, а полученные в этом сезоне клубни картофеля являются клубнями самой высокой репродукции (этапа производства) — первым полевым поколением.

О чем еще хотели вам рассказать: компанией НПО «Агросс» произведена регистрация разработанного в рамках проекта программного обеспечения в государственном Реестре программ для ЭВМ.

НПО «Агросс» — резидент технопарка высоких технологий Свердловской области с 2019 года, резидент Сколково. Основатель проекта Алексей Ковалев успешно завершил обучение в аспирантуре и вышел на защиту кандидатской диссертации по профильной теме. Научное руководство проектом осуществляет Александр Соловьев, доктор биологических наук, профессор, профессор РАН, опыт в области биотехнологий, селекции и семеноводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева — 15 лет.

Материалы конференции https://disk.yandex.ru/d/meLnHEERnsMZzQ

Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈