Лаборатория биотехнологии Заведующая лабораторией

Лаборатория биотехнологии
Заведующая лабораторией Наталья Анатольевна Шмыкова,
доктор сельскохозяйственных наук
Лаборатория
биотехнологии
организована
в
1987
году
на
базе
группы
биотехнологии, которую возглавлял доктор биологических наук Г.Б. Тюкавин. У истоков
биотехнологических исследований в институте стояли А.И. Мохов, И.Е. Китаева, И.В.
Полумордвинова. Существенный вклад в развитие этого направления внесли Н.И. Тимин,
И.В. Титова, Г.Б. Тюкавин, Э.И. Заичкин, М.В.Попова и др. В настоящее время в лаборатории
работают кандидат сельскохозяйственных наук Т.П. Супрунова, кандидат биологических
наук Д.В. Шумилина и агроном О.Л. Довгий.
Коллектив лаборатории
Основные направления исследований:
 разработка методов эмбриокультуры in vitro для получения межвидовых
гибридов овощных культур;
 разработка методов ускоренного получения гомозиготных линий овощных
культур для гетерозисной селекции с использованием андро- и гиногенеза;
 разработка методов получения трансгенных растений овощных и цветочных
культур;
 клональное микроразмножение овощных и цветочных культур;
 использование различных молекулярных систем мультилокусного анализа (SSR,
ISSR, SSAP и др.) для целей гетерозисной селекции и межвидовой гибридизации при
оценке вариабельности геномов исходного материала, чистоты гибридного потомства и
выравненности инбредых линий;
 создание и использование молекулярно-генетических маркеров (SCAR, CAPS и
др.) для идентификации генов устойчивости к различным фитопатогенам овощных культур,
генов цитоплазматической мужской стерильности и восстановителей фертильности, а
также генов, определяющих такие сельскохозяйственно-ценные признаки, как окраска,
форма, острота плода и др.
В лаборатории разработаны следующие методики и технологии:
1) клональное микроразмножение ряда овощных и цветочных культур - моркови,
чеснока, лука, свеклы, различных видов капусты, огурца, салата листового, перца сладкого,
ревеня, якона, стевии, стахиса, маргаритки, гипсофилы;
2) получение удвоенных гаплоидов моркови методами культуры пыльников и
неопыленных семяпочек in vitro, что значительно ускоряет получение изогенных линий по
сравнению с методом инбридинга;
3) основные этапы технологии получения удвоенных гаплоидов огурца методами
неопыленных семяпочек in vitro. По эффективности выхода дигаплоидных растений
разработанная в лаборатории методика превосходит зарубежные аналоги в несколько раз.
4) эмбриокультура in vitro, позволившая получить межвидовые гибриды баклажана
и перца.
Совместно с учеными ФИБХ РАН (Пущино) были получены трансгенные растения
моркови с генами GUS, дефензина Rs, и тауматина II.
Использование
лаборатории
молекулярно-генетических
подходов
позволило
сотрудникам
определить тип мужской стерильности у гибридного потомства перцев,
полученного при межвидовом скрещивании, а также провести скрининг коллекционного
материала перца на наличие митохондриальных генов atp6 и coxII, отвечающих за признак
ЦМС.
Разработанные в лаборатории кодоминантные, аллель-специфические CAPS
маркеры на pvr4 и pvr1-локусы, связанные с устойчивостью к картофельному вирусу Y у
перца, позволили провести анализ F1 и F2 потомства межвидовых гибридов и определить
гомо- и гетерозиготные генотипы по данному локусу, что поможет ускорить селекционный
процесс, т.к. уже на раннем этапе развития растения (на стадии проростка) возможен отбор
генотипов, несущих искомые аллели.
В лаборатории разрабатывается технология получения дигаплоидных линий у
свеклы столовой и представителей семейства Brassicacea. В сотрудничестве с институтом
биоорганической химии НАН (Беларусь) проводятся исследования по изучению влияния
фитогормональных стероидов на культуру клеток овощных растений in vitro. Совместно с
биотехнологической компанией “Suntory Holding Limited” (Япония) отрабатывается
технология получения трансгенных растений декоративных культур с заданной окраской
цветков.
В совместных исследованиях с селекционными и теоретическими лабораториями
института
разрабатываются
технологии
маркер-ассоциированной
селекции
(MAS).
Проводятся исследования по разработке и использованию молекулярных маркеров на
гены и локусы, сцепленные с такими важными сельскохозяйственными признаками, как
окраска плода (перец, лук репчатый), острота (перец), цитоплазматическая мужская
стерильность, закрепление стерильности и восстановление фертильности (перец, лук,
морковь, редис). При проведении гетерозисной селекции моркови планируется
использование системы мультилокусного анализа (SSR, ISSR, SSAP и др.) для оценки
вариабельности геномов исходного материала, чистоты гибридного потомства и
выравненности инбредных линий.
Сотрудники лаборатории проходили зарубежные стажировки в Израиле, Германии,
Австрии, а также принимают активное участие в международных конференциях и
симпозиумах, неоднократно получали гранты на проведение научно-исследовательской
работы от Министерства сельского хозяйства и Российского фонда фундаментальных
исследований.