Электрофоретический спектр является «отпечатком пальца» для сорта.
В учебном корпусе № 7 Государственного аграрного университета Северного Зауралья (бывшая ТюмГСХА) находится единственная в Тюменской области лаборатория сортовой идентификации. Здесь, благодаря методу электрофореза белков в полиакриламидном геле научные сотрудники и студенты могут легко сказать, какой сорт пшеницы засеян на поле и на сколько процентов он далек от эталона. Точность исследований потрясающая: даже среди элитных сортов пшеницы, настоящей элиты, на самом деле, не больше трети.
Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры технологии, производства, переработки и хранения продукции растениеводства агро-технологического института Галина Тоболова провела для «Вслух.ру» экскурсию по своей лаборатории и продемонстрировала «паспорта» тюменской пшеницы, которые позволяют однозначно судить о пригодности зерна для конкретных условий.
В одном из углов просторного помещения расположен учебный макет, который был выполнен студентами вуза. К доске прикреплены более дюжины колосьев пшеницы различных сортов, а рядом с ними — генетические «паспорта». На глаз удалось различить всего 2−3 разновидности, как признается Галина Тоболова, даже профессионал различит не намного больше.
«Метод, который мы используем, одновременно прост и сложен. Такими исследованиями занимаются уже давно, но только в последние годы наработки 30-летней давности получили практическое применение. Мы можем реально помочь», — говорит заведующая лабораторией.
В основе работы лежит метод электрофореза, разгона белковых молекул в нейтральном носителе. После разгона, состояние молекул фиксируется и ученые получают спектр полос по каждому индивидуальному сорту. Сравнивая между собой зерна можно сказать, насколько они соответствуют эталону. «Каждое отдельное расположение молекулы, находящейся не на том же месте что и у других образцов, означает, что данный генотип является примесью, — поясняет Тоболова. — Так мы определяем сортовую чистоту зерна на генетическом уровне».
Технически это выглядит следующим образом: предоставленные зерна размалываются и подготавливаются для исследования. В специальную герметичную камеру заливается полиакриламидный гель, который разделяется «гребнем», похожим на расческу с большими зубьями. В «дырки», которые остаются, когда «гребень» вынимают, заливаются необходимые образцы из пробирок. Затем исследуемое вещество подключается к источнику постоянного тока, за три с половиной часа молекулы распределяются в этом геле. Чтобы увидеть, что получилось, гель подкрашивают красителем Кумасси (цвет похож на свежеокрашенные синие джинсы, прим. авт.). Уже готовый материал пакуется, поскольку полиакриламид опасен для здоровья.
Пользоваться методом могут все производители, при продаже и покупке семян. Лаборатория была открыта в 2004 году и прошла государственную аккредитацию, с тех пор, услугами ученых воспользовались многие сельхозпроизводители, среди них ЗАО «Маяк» Казанского района, КФХ «Дружба» Заводоуковского района.
Сейчас в седьмом учебном корпусе университета проводят анализ пшеницы, ведь методика по ней отработана, но методики по другим сельскохозяйственным культурам тоже существуют, правда, по словам Галины Тоболовой, их нужно адаптировать и изучить сорта, имеющиеся в нашей климатической зоне.
«Стоит отметить, что электрофоретический спектр не зависит ни от места возделывания, ни от года и является „отпечатком пальца“ для сорта. Мы называем его биохимическим паспортом», — уточняет доцент кафедры.
Метод не используется повсеместно, потому что проведение исследования — это определенные затраты. Лаборатория создана под эгидой департамента АПК Тюменской области и Сельскохозяйственной академии и стоит достаточно дорого. Оборудование для нее произведено за рубежом, а расходные материалы, тот же самый полиакриламид, стоят серьезных денег.
Анализ одного образца (100 зерен, прим. авт.) стоит чуть более 3000 рублей. Как признается заведующая лабораторией, те кто заинтересован, их находят, но многие предприятия не знают, что такие исследования проводятся в Тюмени. «Не во всех регионах страны есть лаборатории, на данный момент их всего семь, они расположены в европейской части России», — добавляет также кандидат сельскохозяйственных наук.
Галина Тоболова считает, что тюменским товаропроизводителям необходимо постоянно проверять семена. «Если бы все хозяйства Тюменской области обращались в лабораторию за проведением исследования, они бы точно знали, что выращивают и продают», — говорит она.
Кстати, за все время работы еще не было случаев, чтобы в результате проверки семян, оказывалось, что они относятся к совершенно другому сорту, но вот сортовая чистота «прихрамывает». Из 24 партий элитных семян, только 7 соответствуют своему званию.
Сейчас научный взор лаборатории направлен на то, чтобы придать мягкой пшенице, растущей в наших условиях, качества персидской пшеницы, произрастающей в Грузии. Некоторые образцы этого растения обладают устойчивостью к болезням и вредителям и, в частности, стеблевой ржавчине.
Штамм вируса стеблевой ржавчины, не так давно, был найден в Уганде, он получил название Ug 99 (Уганда 99). Существует угроза переноса этого заболевания в Сибирь, и в случае, если селекционерам не удастся вывести сорта культур, устойчивых к нему, урожайность снизится в два раза. Благо, электрофорез существенно ускоряет поиски нужных генов, а значит от него зависит продовольственная безопасность региона.
