«‎Что будет, если скрестить редис и капусту». Жизнь селекционера

Капуста, которую мы видим в магазине, — это гибридные сорта. Чтобы кочан был небольшой, красивый и устойчивый к болезням и холодам, ученые годами занимались селекцией и скрещиванием. Как это происходит и сколько нужно времени, чтобы вывести новый сорт? Об этом нам рассказала сотрудница Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева Анастасия Вишнякова. Ей всего 33 года, но она уже вывела несколько сортов капусты и ставит перед собой новые амбициозно-овощные задачи.

«Настя», «Добродей», «Отличник»

Журналисты называют «работой в поле» любые выезды, но у меня сегодня действительно работа в поле. Точнее, в огороде Тимирязевской сельскохозяйственной академии. На входе меня встречает Анастасия Вишнякова — девушка с копной кудрявых волос, в легком платье с цветочным принтом. Она широко улыбается и выглядит спокойной, хотя дел у нее воз и маленькая тележка.

Анастасия сейчас курирует несколько научно-исследовательских проектов: под ее руководством растут новые гибриды рапса и белокочанной капусты, позже появятся томаты. Мы проходим мимо спящей сторожевой собаки, осматриваем свежие посадки и уходим в лабораторию. «Там поинтереснее», — подмигивает мне Анастасия.

В новом двухэтажном учебно-исследовательском корпусе я надеваю гостевой халат и бахилы. Стены коридоров здесь украшают портреты разных сортов капусты в профиль и анфас. У каждой свое название, написанное курсивом. «Барыня», «Отличник», «Добродей», «Приоритет», «Киластоп», «Настя» выведены Анастасией в соавторстве со старшими коллегами. Названия выбирали так, чтобы они не дублировались с уже записанными в госреестре и не повторяли торговые знаки, — приходилось выкручиваться.

Пока мы идем по коридорам мимо климатических комнат, где растения развиваются в стерильных пробирках и контейнерах (in vitro), Анастасия рассказывает о сортах. «”Киластоп” устойчив к киле — грибковому заболеванию, которое поражает корни растений, у “Отличника” светло-зеленые листья, а не сизые, как обычно у позднеспелой капусты. “Барыня” — кругленькая и с кучей листиков, она мне просто напомнила такую купчиху. “Приоритет” мы выводили в рамках госпрограммы “Приоритет-2023”, а “Добродея” не я предложила», — перечисляет Анастасия. Поскольку я в восторге от названий, она наклоняется поближе и говорит доверительным полушепотом: «Мы в этом году передали в госкомиссию два новых гибрида ярового рапса и назвали их “Кимоно” и “Смайлик”».

Квартира за капусту

Сорт «Настя» был у Анастасии первым, она вывела его в 2015 году, а в 2018-м он был внесен в госреестр селекционных достижений. Агроном предлагала назвать его «Стоиком», но это имя вызвало негативные ассоциации у старших коллег. В итоге они же предложили именовать гибрид в честь создательницы, а заодно и всех других Насть, которые работают в лаборатории.

«Настя» — скороспелая и созревает за 80–90 дней вместо обычных 90–100, но основное ее преимущество в хладостойкости. «Откуда у нас берется в конце апреля раннеспелая белокочанная капуста, если у нас в марте еще лежит снег?» — спрашивает меня Анастасия. Я выдвигаю гипотезу, что из теплиц. «Теплицы — это дорого, они требуют обогрева, — отмахивается от моего варианта агроном. — Ее получают под пленочными укрытиями. А весна даже на юге России всегда с заморозками, и, если температура хотя бы на неделю-две опускается до околонулевой, растение вместо кочана дает цветонос. Чтобы решить эту проблему, мы методом селекции отобрали растения, которые дольше не зацветали, и вывели “Настю” — устойчивый к зацветанию гибрид».

За свои гибриды капусты Анастасия в 2023 году получила жилищный сертификат — первой среди агрономов. До 2023 года льготная жилищная программа распространялась только на молодых ученых, которые работают на Министерство науки и высшего образования. А тем, кто работал на Минсельхоз или Минздрав, сертификаты не давали.

«Так как теперь и аграрии, и медики могут претендовать на сертификат, ввели дополнительный конкурс для кандидатов — оценивают их вклад в науку. Благо, у меня уже были и статьи, и гранты, и с десяток патентов: три на технологии, остальные — на селекционные достижения», — улыбается Анастасия.

Жилищный сертификат Анастасия использовала как первоначальный взнос для ипотеки. Они с супругом уже купили квартиру в Москве и готовятся к переезду.

Мы обсуждаем жилищный вопрос, стоя в закутке около климакомнаты с озимым рапсом. Внезапно из-за угла выходит бодрый кудрявый юноша. «Я созрел», — торжественно говорит он Анастасии, и я не могу сдержать смех: тут даже люди созревают! Анастасия объясняет, что это магистрант, с которым они собираются обсуждать диплом, и предлагает спрятаться от него в лаборатории.

Мы переходим в большое помещение с разными приборами. Анастасия рассказывает мне о своей работе, а я постоянно перебиваю ее вопросами, что такое проточный цитометр, ламинарные боксы и микроклональное размножение.

От бегоний к томатам

Анастасия окончила Тимирязевскую академию и сама стала преподавателем. Она читает генетику, биотехнологию, моделирование и анализ данных в селекции, селекцию, семеноводство, основы ДНК-технологий. У нее учатся бакалавры, магистранты, заочники, также она курирует их практику.

«Я всегда любила биологию, и в старших классах меня очень увлекла тема селекции. Какое-то время я думала, не пойти ли учиться в медицинский, но отказалась от этой идеи. Мне нравится селекция. Здесь есть возможность создавать новое — то, чего никогда не было раньше», — рассказывает Анастасия.

По ее признанию, сначала, «как все маленькие студенты», она хотела заниматься декоративными культурами, потому что это красиво. Но практика показала, что это сложно и не прибыльно: вегетативно размножаемые растения кто угодно может размножить и не платить вознаграждение создателю. Преподаватели плавно перенаправили Анастасию на овощные культуры, с которыми работает селекционная станция им. Н. Н. Тимофеева. Начав с бегоний, в магистратуре Анастасия уже занималась томатами, а позже перешла на капусту. Сейчас по воле случая она снова работает над томатами — по заказу Минсельхоза. И раз в год получает процент от прибыли академии с продажи семян выведенных гибридов.

Задача мирового масштаба

Анастасия с командой из восьми человек пытается решить амбициозную задачу — добиться устойчивости помидоров к грибковому заболеванию фитофторозу. Чтобы я поняла, как они это делают, Анастасия объясняет, что такое отдаленная гибридизация. Она облокачивается на столешницу в лаборатории и начинает мини-лекцию: «Что будет, если мы скрестим капусту с редисом? Не будет ни кочана, ни корнеплода. Кому это в производстве интересно? Никому! А нам интересно, потому что при этом скрещивании мы можем передать из капусты в редис или наоборот какие-то ценные гены. Например, устойчивость к киле или низким температурам».

Сейчас агроном с коллегами работает над гибридизацией паслена и томата. Паслен — хладостойкое растение, которое фитофторозом не поражается, и задача Анастасии — «передать» эти качества томатам, чтобы они не темнели в августе, когда в средней полосе России начинаются дожди и заморозки. «С одной стороны, у нас здесь чисто научный интерес, а с другой — когда мы получим устойчивый результат, эти сорта будут выращивать все дачники», — отмечает моя собеседница.

Этапы работы Анастасии и команды:

• Гибридизация: передаем ген из паслена томатам.

• Биотехнологическая и ботаническая часть: собираем томаты, доращиваем зародыши, выращиваем растения межвидовых гибридов.

• Оценка и фенотипирование: описываем гибриды, выбираем лучшие.

• Скрещивание: «женим» гибридные томаты с красивыми томатами.

• Селекция: отбираем томаты, которые показали себя как самые хладостойкие.

• Испытания: отдаем семена растений, которые проявили себя лучше, на испытания агрохолдингам, чтобы проверить востребованность сортов на производстве.

• Передача семян в госкомиссию: проверка и испытания лучших гибридных семян.

«Сейчас мы на первой стадии — нанесли пыльцу паслена на рыльце пестика томата. Передали мы ДНК или нет, пока неизвестно. Где-то через месяц у плодов, которые завяжутся, будем извлекать незрелые семена и примерно месяц доращивать зародыши до нормального размера в искусственной питательной среде, — объясняет Анастасия. — Если мы не достанем их, зародыши погибнут, так как это разные виды и будет происходить отторжение. А потом мы будем из них получать растения межвидовых гибридов».

На каждом этапе какое-то количество зародышей гибнет. Чтобы получить пять-десять растений отдаленных гибридов, нужно в среднем две-три тысячи зародышей. Анастасия с коллегами будут исследовать причины гибели зародышей, отслеживать, на каком этапе это чаще происходит, насколько хорошо прорастает пыльца и как можно стимулировать растения, чтобы они завязывали больше семязачатков.

Растения межвидовых гибридов Анастасия с командой планируют получить к концу 2024 года. И только потом начнутся селекционная работа и скрещивание. При отдаленной гибридизации красивые большие плоды не получатся — скорее всего, они будут мелкие и малопривлекательные для потребителя. Чтобы сделать красивый новый гибрид, растение межвидового гибрида начнут скрещивать с красивыми томатами, чтобы их потомки приобрели товарный вид.

Может ли случиться так, что ген паслена томатам не передастся? Может. Но Анастасия говорит, что из-за этого не расстроится: «У меня сейчас студентка делает похожее исследование с баклажанами, и мы уже видим, что там получается не то, что мы ожидали. Но то, что получается, нам тоже интересно».

В лабораторию вновь заглядывает кудрявый юноша. Анастасию ждет не только он — в этом году она выпускает несколько бакалавров и магистрантов. Я спрашиваю, многие ли студенты доходят до последнего курса. «Селекция — самое сложное направление, здесь тяжело учиться, и у нас стабильно кто-то переводится на другие специальности курсе на третьем, — говорит Анастасия. — Но в целом отсев небольшой. Сюда случайно люди не приходят».