В ходе выполнения междисциплинарного проекта РНФ «Генетические ресурсы дикорастущего и культивируемого хмеля (Humulus lupulus L.): скрининг, сохранение, использование в селекции», реализация которого начата в текущем году, были получены новые сведения о распространении хмеля, начат скрининг популяции на наличие вирусной инфекции, пополнена коллекция перспективными образцами.
Для изучения местообитаний хмеля, проведения геоботанических описаний и отбора образцов было организовано две экспедиций и более 10 одно-двухдневных выездов. По результатам проведенных экспедиционных работ в равнинных, предгорных и горных районах юга Западной Сибири и Алтайской горной страны, а также анализа опубликованных данных и гербарных образцов уточнены границы ареала хмеля обыкновенного, сформирована база данных по экотопической и фитоценотической приуроченности хмеля.
Руководитель проекта, профессор Алтайского государственного университета Марина Силантьева отмечает:
«Ареал хмеля обыкновенного на юге Западной Сибири связан со степной, лесостепной и южнотаежной природными зонами и имеет значительный диапазон мест обитания: от ненарушенных лесных фитоценозов до урбанизированных территорий. В естественных условиях вид довольно часто встречается по долинам рек, в приречных, лиственных и смешанных, кустарниковых зарослях, на местах вырубок и по обочинам лесных дорог. В связи с длительной историей культивирования вида, как местным населением, так и прибывшими на юг Западной Сибири переселенцами, хмель оказался широко распространен в населенных пунктах и на местах бывших поселений. В Алтайской горной стране хмель обыкновенный отмечен нами в низкогорьях и пределах горнолесного пояса растительности до среднегорий, а также в экспозиционных фитоценозах горной лесостепи, где он очень редок. В природе мы наблюдали большое разнообразие форм хмеля, что может представлять интерес для дальнейшего изучения».
Сохранение и использование генетических ресурсов растений является ключевым элементом в решении вопросов продовольственной безопасности и экономического развития. Хмель обыкновенный – вьющееся многолетнее эфирно-масличное и лекарственное растение, лианы которого могут достигать 6 и более метров. Он широко используется в пивоварении и значительно реже в косметической и фармацевтической промышленности.
Хмелеводство является одной из наиболее трудоемких отраслей растениеводства и после развала Советского Союза находилось в упадке. Это привело к практически полной зависимости пивоваренной отрасли от импортных поставок хмелепродуктов. В последние годы ситуация сильно обострилась, но быстро возродить отрасль очень сложно.
Проект РНФ реализуется совместно с учеными Чувашского НИИСХ – филиала Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого. На базе Чувашского НИИСХ создана и поддерживается генетическая коллекция растений хмеля обыкновенного, насчитывающая около 250 образцов дикого и сортового хмеля из различных регионов России и 17 стран. На базе коллекции ведется селекция культуры методом клонового отбора. В рамках гранта РНФ коллекция хмеля была пополнена 21 новым образцом дикорастущего хмеля из Алтайского края и Республики Алтай. В следующем году начнутся исследования данных генотипов для оценки их морфологических и продукционных характеристик и вовлечения в селекционный процесс.
«Для хмеля, несмотря на его долгую успешную историю окультуривания, современные методы разведения связаны с рядом проблем. В промышленном производстве хмель возделывается на одном участке более 10 лет, что приводит к накоплению на плантации вирусных, бактериальных и грибных болезней. Это негативно сказывается на урожайности и при вегетативном размножении может передаваться потомству. Поэтому актуальна проверка образцов хмеля на наличие скрытых вирусных и бактериальных инфекций, – отметила инициатор проекта, директор Алтайского центра прикладной биотехнологии Ольга Мироненко. – Хмель подвержен инфицированию множеством вирусов и вироидов, и до последнего времени эта проблема оставалось вне поля зрения российских ученых. Возможности лабораторного оборудования АлтГУ позволили с помощью методов ПЦР и ИФА отобрать здоровые образцы. Кроме того в задачи исследования входило введение в культуру in vitro и отработка технологии клонального микроразмножения перспективных генотипов. По результатам текущего года коллекция хмеля in vitro пополнилась хорошо растущей асептической культурой восьми образцов из природных популяций».
«Проект РНФ рассчитан на четыре года и объединяет коллег из разных исследовательских учреждений и регионов. Он позволяет привлекать к решению интересных научных задач молодых исследователей, повышать их профессиональные навыки. Проект многогранный и затрагивает вопросы как генетического разнообразия, экологии и филогении вида, так и более прикладные направления сохранения генетического потенциала и использования его в селекции», – прокомментировала Марина Силантьева.