7 інновацій у селекції озимої пшениці: що чекає аграріїв

Аграрії все частіше звертають увагу на те, як інноваційні методи селекції здатні перетворити традиційний агробізнес. Підхід гібридизації, використання генетичних маркерів та роботизованих систем фенотипування дають змогу генерувати покращене насіння, що відповідає викликам майбутнього:

• підвищена продуктивність на одиницю площі,
• мінімізація втрат врожаю,
• адаптація до екстремальних погодних умов.

Уже сьогодні комерційні програми селекції активно інтегрують цифрові інструменти і методи прискореного розмноження для створення стійких і продуктивних сортів, наприклад, створення нового насіння озимої пшениці з покращеною морозостійкістю, стійкістю до посухи, стійкістю до хвороб, витривалістю в умовах кліматичних змін. Ця трансформація стала можлива завдяки впровадженню передових технологій - від генетичного редагування і прискореної селекції до застосування цифрових рішень, які скорочують час виведення нових сортів і підвищують їх ефективність у полі.

1. Генне редагування (CRISPR)

Скорочує час на отримання бажаних властивостей у порівнянні з традиційною селекцією.

Застосування технологій генетичного редагування справді один із найперспективніших напрямів. Компанії та дослідницькі центри, зокрема в Австралії, активно працюють над прискоренням селекції за допомогою технології CRISPR-Cas9, яка дозволяє таргетовано змінювати окремі гени, що відповідають за стійкість до хвороб, толерантність до посухи або ефективність використання поживних речовин.

2. Використання генетичних ресурсів і старих колекцій

Старі генетичні колекції та місцеві генотипи містять унікальні алелі, які можуть відновити втрачений адаптивний потенціал.

Це класичний, але надзвичайно важливий напрям. Старі, "забуті" сорти часто містять унікальні гени, які допомагають рослинам виживати в екстремальних умовах (наприклад, висока солоність ґрунту або посуха). Сучасні технології секвенування ДНК дозволяють "відновити" ці гени та використовувати їх у нових селекційних програмах.

3. Фенотипізація та штучний інтелект

Дозволяє селекціонерам швидше і точніше відбирати найбільш перспективні рослини

Дистанційне зондування, роботизовані платформи та методи комп’ютерного зору дозволяють швидко й точно вимірювати фенотипічні ознаки на великих масивах рослин. Штучний інтелект (AI) допомагає обробляти величезні обсяги даних, отриманих від безпілотників, супутників та інших сенсорів. Hi-tech фенотипування або ж використання 3D-моделювання та аналізу зображень для оцінки рослин допомагають швидко та точно вимірювати фізичні характеристики рослин, що раніше вимагало ручної праці та великих затрат часу.

4. Speed breeding (прискорене розмноження)

Технології контролю світлового режиму, температури та оптимізації циклів росту (speed breeding) скорочують тривалість покоління рослин, що дозволяє отримувати більше генерацій на рік і значно прискорювати селекційний цикл.

Ця методика дозволяє значно скоротити життєвий цикл рослини.

5. Інтеграція політичних та ринкових факторів

Інвестиції великих міжнародних компаній і локальних селекційних установ у виробництво насіння, інфраструктуру тестування й маркування сприяють більш швидкому розповсюдженню інноваційних сортів. Ринок насіння стає більш диференційованим і готовим запропонувати аграріям спеціалізовані рішення для конкретних умов.

6. Орієнтація на кліматичну стійкість

Це світовий тренд. Через зміни клімату селекціонери у всьому світі зосереджені на створенні сортів, стійких до спеки та посухи, а також тих, що вимагають менше добрив, що відповідає екологічним вимогам.

Мета - створити сорти з широкою пластичністю, які зберігатимуть врожайність у змінних кліматичних умовах.

7. Локальна селекція та адаптація

Селекція за конкуренцією (SCI) - це новаторський підхід, який враховує, як рослина поводиться в умовах високої щільності посіву. Це дозволяє створювати сорти, які краще конкурують за ресурси, що є особливо важливим для інтенсивних технологій вирощування.

Розвиток локальної селекції дозволяє створювати сорти, краще адаптовані до конкретних ґрунтово-кліматичних умов регіонів (наприклад, посушливий Степ або зони з підвищеною вологістю), що підвищує економічну ефективність використання посівних площ. 

Практичні наслідки для аграріїв

• Швидший доступ до сортів з підвищеною стійкістю до хвороб і стресів.
• Зниження затрат на захист шляхом використання природно стійких генотипів.
• Можливість обирати більш спеціалізовані рішення під конкретні агроумови й технології землеробства.
• Покращення якості та стабільності зерна для внутрішнього ринку й експорту.

Висновок

Селекція озимої пшениці перебуває на порозі значних змін: поєднання генетичних технологій, цифрових методів фенотипування та прискорених протоколів розмноження дає змогу створювати більш продуктивні та адаптивні сорти. Для аграрія це означає доступ до сучасного насіннєвого матеріалу, яке може знизити ризики та підвищити рентабельність виробництва.