Прорывные проекты в агрогенетике и селекции

Ставропольский государственный аграрный университет одним из первых в стране приступил к реализации нескольких прорывных проектов в отечественном АПК, в их числе селекция сельскохозяйственных растений, питомниководство плодовых и ягодных культур.

Впереди всех

СтГАУ в числе первых вузов России включился в работу по созданию селекционно-генетических научных центров. В современных условиях генетические и селекционные технологии - основные инструменты, позволяющие обеспечивать высокую эффективность АПК и решать проблемы импортозамещения. Ученые вуза работают в этом стратегическом направлении в рамках федеральной программы «Приоритет-2030».

- Обеспечить эффективность и устойчивость агропромышленного комплекса в новых экономических условиях позволяют проекты по развитию независимой генетики, - подчеркивает ректор Ставропольского государственного аграрного университета Владимир Ситников. – Сегодня главной точкой роста индустрии становятся собственные селекционно-генетические проекты. И для этого Ставропольский аграрный университет в числе первых вузов России включился в работу по созданию селекционно-генетических научных центров в молочном животноводстве и питомниководстве. Уникальная материально-техническая база нашего вуза и кооперация с ведущими научными центрами и индустрией позволяет выйти на новый виток научно-технологического развития, закрыть вопросы кадровой обеспеченности в регионе и сохранить устойчивость экономики. В настоящее время перед нами стоят большие вызовы, поэтому мы двигаемся четко в фарватере тех задач, которые ставит федеральный центр и глава региона Владимир Владимиров. Именно поэтому все стратегические проекты, над которыми сейчас работают наши ученые, отвечают запросам агропромышленного комплекса края и страны.

Благодаря Федеральной программе «Приоритет-2030» почти год назад в стенах вуза был создан Институт аграрной генетики и селекции, одно из подразделений которого - Центр агробиотехнологий. Это инновационный научно-исследовательский комплекс, включающий семь лабораторий, некоторые из которых не имеет аналогов ни в ЮФО, ни в СКФО. К таким, к примеру, относится лаборатория ПЦР-диагностики растений, созданная совместно с Институтом биоорганической химии РАН, лаборатория почвенной микробиологии, а также лаборатории агрохимического анализа и фитосанитарного мониторинга.

Мощности Центра агробиотехнологий позволяют выполнять более 300 различных исследований с использованием передовых методик и технологий. При этом в совместной работе задействованы ученые из ведущих научных центров России: МФТИ, ИБХ РАН, МГУ, Федерального научного центра им. Мичурина, Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Вавилова, Всероссийского научно-исследовательского института кукурузы, Северо-Кавказского федерального научного центра, Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия.

Новый тренд в мировой науке

Эффективность такого сотрудничества, бесспорно, укрепляет имидж СтГАУ как одной из ведущих научных площадок страны, убежден научный руководитель Института аграрной генетики и селекции вуза, известный российский генетик, член-корреспондент Российской академии наук Александр Кудрявцев. Он отметил большую проведенную работу ученых, перспективность их трудов, а самое главное - востребованность временем.

- Ставропольский государственный аграрный университет развивает такие нужные сегодня нашей стране передовые направления, как агрогенетика и селекция, - отметил Александр Кудрявцев. - Это совершенно новый тренд в мировой науке. У нас в России, к сожалению, пока это еще не очень развито. Делаются только первые шаги. Ставропольский аграрный университет оказался впереди всех на этом важном пути. Наша задача - обеспечить страну новыми сортами, гибридами сельхозрастений. Надеемся, что вслед за Ставрополем подтянутся и другие вузы, внесут свой вклад в обеспечение продовольственной безопасности России.

Результаты научных исследований, проведенных на базе центра, были положены в основу разработки и реализации более двадцати программ дополнительных образовательных услуг. Появилось десять новых образовательных программ разных уровней подготовки, в том числе сетевых, с ведущими НИИ и предприятиями отрасли, среди которых «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр, АПХ «ЭкоКультура», Центр лабораторного анализа и технических измерений. С Северо-Кавказским федеральным научным аграрным центром и ВНИИ кукурузы в Институте агробиологии и природных ресурсов созданы две базовые кафедры.

Уникальные инновации на благо АПК

Инновационные лаборатории, где работают ученые и студенты в институте аграрной генетики и селекции СтГАУ, – единственные в своем роде в СКФО и на Юге России.

- Все проводимые здесь виды исследований на данный момент востребованы агропроизводителями как Ставрополья, так и других регионов, центр вызывает большой интерес у них, - отмечает руководитель Центра агробиотехнологий Армен Макаров. - Здесь развиваются такие направления, как микробиология, фитосанитарная экспертиза, агрохимические обследования, ПЦР- диагностика, органическое земледелие. То есть каждый производитель, который заинтересован в получении хорошего и качественного урожая, имеет возможность провести на данной базе все необходимые для него исследования. К примеру, на основе комплексного анализа почвы и растительных образцов сотрудники центра выдают рекомендации по принципу «единого окна», что позволяет аграриям проводить корректирующие мероприятия в сжатые сроки.

В состав центра вошли семь новейших лабораторий. Его сотрудники разрабатывают новые тест-системы ПЦР-диагностики для выявления вирусных и микоплазменных инфекций, осуществляют разработку и испытание биопрепаратов и средств защиты растений контактного действия сельскохозяйственных культур совместно с ИБХ РАН и МФТИ. На базе центра ведется подготовка проектов для участия в Федеральной научно-технической программе развития сельского хозяйства.

В сфере селекции и семеноводства кукурузы СтГАУ тесно сотрудничает с несколькими ведущими научными центрами страны, выполняя инновационные заказы крупных промышленных компаний. Среди них - АО «Мираторг», ООО «ССЦ «ЗП Павловский», для которых разрабатываются комплексные научно-технические проекты по развитию селекции и семеноводства перспективных гибридов кукурузы и их форм, адаптированных к почвенно-климатическим зонам России.

По заказу ООО «Сад-гигант» СтГАУ наравне с другими партнерами участвует в разработке комплексной научно обоснованной ресурсосберегающей технологии повышения продуктивности садов интенсивного типа. Она включает систему защиты растений от болезней и вредителей отечественными и зарубежными препаратами, выращивание безвирусного посадочного материала.

Для ООО «ССЦ «ЗП-Павловский» идет научная работа по созданию новых высокопродуктивных отечественных гибридов подсолнечника.

В рамках Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства СтГАУ работает и в сфере селекции, семеноводства сахарной свеклы. Летом этого года на площадке Петербургского международного экономического форума правительство Ставрополья и ООО «СоюзСемСвекла» подписали соглашение о сотрудничестве, цель которого - создать высококонкурентные сорта сахарной свеклы отечественной селекции, а также развивать семеноводство с применением прогрессивных технологий. Это снизит технические риски в продовольственной сфере, ускорит импортозамещение семян основных сельхозкультур. Уход от зависимости в импорте - одна из ключевых задач регионального агропрома. Решать ее в ближайшее время предстоит и коллективу СтГАУ, который уже включился в эту важную работу по заказу ООО «СоюзСемСвекла».

Земляника, голубика и ежевика - из пробирки

Еще одно стратегическое направление в рамках программы «Приоритет-2030» - питомниководство плодовых и ягодных культур. Центр первичного питомниководства на базе Института аграрной генетики и селекции позволит круглогодично выращивать безвирусные саженцы плодово-ягодных культур в промышленных объемах. Опираясь на передовые технологии, разработки отечественных ученых-селекционеров и опыт коллег из других стран, в этом году, к примеру, научное сообщество вуза сделало качественный скачок в выращивании черенков из клеток материнского растения. Суть ноу-хау в выращивании растения не из черенка, как это массово делалось раньше, а из клеток материнского растения. Это и дешевле, и здоровее.

В агроуниверситете разработана и опробована технология получения безвирусного посадочного материала плодово-ягодных культур методом микроклонального размножения. Речь идет о таких культурах, как голубика, ежевика, земляника и яблоня. Специалисты выявили недорогие и эффективные технологии выращивания культур, которые дают отличные результаты по выходу оздоровленного посадочного материала.

- Еще несколько лет назад нередко в нашей стране можно было услышать, мол, а зачем нам надо всем этим заниматься, если все можно приобрести в Европе, заграница нам поможет, - замечает руководитель Центра первичного питомниководства Виталий Величко. - Да, в какой-то степени заграница нам помогала - до поры до времени. Итальянские, голландские, немецкие и другие компании поставляли свои саженцы на российский рынок. Мировые лидеры всегда могли так отдемпинговать цены, что заходить в этот бизнес просто было невозможно и невыгодно. Но все изменилось после введения санкций. Для нас закрылись многие рынки, вся надежда - на импортозамещение. Для удовлетворения потребности населения России плодами и ягодами необходимо расширение насаждений этих культур. Ставропольскиий государственный аграрный университет в последнее время очень активно работает в этом направлении.

Клональное микроразмножение – современный способ массового ускоренного вегетативного размножения растений, который широко применяется при производстве отечественного посадочного материала садовых растений. Большое значение сегодня ставропольские ученые придают необходимости совершенствования оптимального состава питательной среды, от которой во многом зависит урожай и качество плодово-ягодной продукции. В центре питомниководства проводятся научные исследования по разработке технологий invitro. Нередко обычные саженцы заражены вирусами, а микроклональный метод размножения позволяет получить оздоровленный материал с эффективностью до 98 процентов.

Перспективные и здоровые микроклоны

В Центре питомниководства создано 0,2 гектара маточных насаждений ягодных культур, полгектара - клоновых подвоев, один гектар - маточно-черенкового сада. Заложены 0,12 гектара шпалерного сада и 0,14 - маточника земляники. Открыт полигон по сезонному и круглогодичному производству органических удобрений на основе органических отходов растениеводства и животноводства.

Ученые подразделения разработали технологии по производству посадочного безвирусного материала invitro, четыре новых биопрепарата, а также элементы зональной системы биологизации земледелия, которые внедрены на восьми процентах всей территории края. Создана цифровая модель рационального землепользования хозяйства.

Всего за время работы Центра первичного питомниководства микроклонально выращено 9 тысяч безвирусных подвоев плодовых культур, 2 тысячи саженцев малины и ежевики, столько же - безвирусного посадочного материала земляники. В числе партнеров и заказчиков СтГАУ в области микроклонального размножения крупные российские производители - ООО «Европейские сады», ООО «Сад-гигант», ООО «Вкус Ставрополья», ООО «Фрагария» и другие.

Интерес к СтГАУ крупных промышленных предприятий закономерен. Ведь ученые Института агробиологии и природных ресурсов к тому же предлагают весьма экономичную продукцию за счет удешевления процесса клонирования растений. Это стало возможным при помощи совершенствования состава питательной среды - специального вещества, в котором происходит начальная стадия развития клонированных клеток. Стоимость снизилась в разы. Создание собственного высокоэффективного питательного состава с низкой себестоимостью позволит усилить работу по импортозамещению плодово-ягодной продукции.

Внедрение такой питательной среды в производственные циклы способно обеспечить кратный рост производства безвирусного посадочного материала яблони, ежевики, голубики и земляники, убеждены ученые Ставропольского ГАУ. Новая технология уже прошла апробацию в крупных отраслевых предприятиях, доказав высокую эффективность.

Новые ягодные сорта

В настоящее время ученые Ставропольского ГАУ разрабатывают технологии сохранения почвенного плодородия на основе оптимизации питания растений, мониторинговых наблюдений и цифровых инструментов. В перспективе планируется создание четырех сортов плодово-ягодных культур методом ускоренной селекции.

Технология Invitro призвана обеспечить производственные питомники и агрохолдинги безвирусным посадочным материалом высоких репродукций. Ставропольский государственный аграрный университет – единственный на Юге России отраслевой вуз, где представлен полный цикл производства - от селекции до посадочного материала. Сегодня университет предлагает аграриям готовый оздоровленный посадочный материал ягодных культур и подвоев косточковых и семечковых культур, а также технологии их эффективного выращивания.

Кстати, недавно в ходе визита в край заместителю министра сельского хозяйства России Ксении Шевёлкиной был презентован проект СтГАУ по питомниководству плодово-ягодных культур, который позволит производить безвирусные саженцы малины, земляники, ежевики и подвоев косточковых и семечковых культур. Замминистра отметила перспективность начинания, высокую экономическую эффективность, а также большой вклад вуза в импортозамещение.

Изобретения завтрашнего дня

Реализовать многие стратегические направления Федеральной программы «Приоритет-2030», в том числе селекцию растений и питомниководство, можно, конечно же, с помощью технической составляющей, над которой также работают ученые и студенты СтГАУ. Для частичного решения данной проблемы благодаря федеральной программе «Приоритет-2030» почти год назад в стенах вуза было создано студенческое конструкторское бюро. Уникальная материально-техническая база вуза и кооперация с ведущими научными центрами и индустрией позволяет решать многие задачи. В СКБ уже реализовано четыре проекта, еще один - на начальной стадии. В числе этих проектов - модель мини-трактора, который ориентирован в основном для садоводства и теплиц закрытого грунта. Он также предназначен для выполнения механизированных и транспортных работ при возделывании сельскохозяйственных культур, между рядами деревьев или лозами в садоводстве и виноградарстве.

Недавно создан второй экземпляр, более усовершенствованный. Это связано с возникшей острой проблемой возделывания садов, виноградников и механизации на личных и мелких хозяйствах в крае и России. Мини-трактор изготовлен преимущественно из комплектующих отечественного производства. Это позволит проводить обслуживание и ремонт с наименьшими затратами и реализовать стратегическую цель по импортозамещению, уже подана заявка на данное изобретение.

Второй проект – разработка модели самоходной роботизированной платформы на колесном или гусеничном ходу (ровер). Ключевая его особенность - быстрая адаптация под разные задачи. Платформу можно быстро оснастить оборудованием для внесения удобрений, обработки растений, емкостями для хранения плодов или перевозки грузов.

Третий проект - усовершенствованная конструкция навесного культиватора для сплошной обработки почвы. Предложен вариант модернизации старого культиватора КПС 4.2 или изготовление нового. Новый вариант позволяет уменьшить затраты при его изготовлении и энергоемкость процесса при культивировании. Уже создан прототип, который успешно зарекомендовал себя на полях хозяйства СтГАУ.

Все эти проекты студенческого конструкторского бюро также были презентованы заместителю министра сельского хозяйства России Ксении Шевёлкиной. Она отметила важность смелых конструкторских решений преподавателей и студентов для отрасли, а также большой вклад вуза в обеспечение технического суверенитета краевого и отечественного агропрома.