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 invitro 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 invitro, чтозначительно ускоряет получение изогенных линий по сравнению с методом инбридинга;
3) основные этапы технологии получения удвоенных гаплоидов огурца методами неопыленных семяпочек invitro. По эффективности выхода дигаплоидных растений разработанная в лаборатории методика превосходит зарубежные аналоги в несколько раз.
 4)  эмбриокультура invitro, 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 молекулярно-генетических подходов позволило сотрудникам лаборатории  определить тип мужской стерильности у гибридного потомства перцев, полученного при межвидовом скрещивании, а также провести скрининг коллекционного материала перца на наличие митохондриальных генов atp6 иcoxII, 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 invitro. 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.