Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Номер договора
075-15-2021-534
Период реализации проекта
2021-2023
Заведующий лабораторией

По данным на 01.12.2023

31
Количество специалистов
12
научных публикаций
8
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Хлеб является главным продуктом питания в России и для многих народов мира. Повышение функциональных свойств, пищевой ценности хлебных продуктов будет способствовать решению актуальной проблемы человека – укреплению его здоровья и повышению иммунного статуса, особенно, в связи с угрозами, аналогичными пандемии коронавируса.

Название проекта: Повышение пищевой ценности пшеницы на основе генетических и селекционных методов, усовершенствованных технологий производства и переработки зерна

Цели и задачи

Цель проекта:

Улучшить функциональные, пищевые и технологические свойства пшеницы, производимой в России.

Задачи проекта:

  1. Создать высокотехнологичную лабораторию, подготовить научные кадры и специалистов для обеспечения селекционно-генетических и агротехнологических исследований, учебного процесса, коммерческих заказов по оценке качества зерна в лаборатории в период выполнения проекта и после его завершения.

  2. Оценить текущее состояние качества производимого зерна пшеницы в Уральском и Западно-Сибирском регионах путем сбора образцов и их анализа по питательной ценности и технологическим свойствам.

  3. Оценить генетические ресурсы и создать коллекцию генотипов с ценными признаками качества зерна для использования в селекции пшеницы.

  4. Методом GWAS идентифицировать гены, контролирующие признаки качества зерна, с использованием молекулярных маркеров выявить эффекты генов и их перспективы использования в маркер-ориентированной селекции.

  5. Выявить влияние азотных удобрений и микроэлементов на качество зерна пшеницы, полученного в условиях с различным уровнем влагообеспеченности: предшественники - пар и после зерновых.

  6. Оценить качество зерна в цепочке: сбор урожая – обмолот – технология переработки – производство готовой продукции и изменение питательной ценности хлебобулочных изделий.
  7. Опубликовать результаты исследований в научных изданиях, индексируемых в базе данных Web of Science Core Collection.

Практическое значение исследования

Научные результаты:

  1. В результате проведенных исследований по изучению генетических ресурсов создана коллекция генотипов, обладающих ценными признаками качества зерна для дальнейшего использования в селекции пшеницы в качестве исходного материала. Созданная генетическая коллекция отличается от существующих тем, что отражает наряду с технологическими свойствами зерна (содержание, белка, клейковины др.) пищевые достоинства (фенольные соединения, антиоксиданты, каротиноиды, пищевые волокна, микроэлементы) полезные для функциональных свойств. В этом заключается ее уникальность. В состав коллекции входят и генотипы с фиолетовой, голубой и черной окраской зерна, объем составляет около 300 образцов.

  2. Выделены источники для селекции пшеницы среди стародавних сортов (ландрас), представляющие интерес в качестве генетических ресурсов с высокими концентрациями макро- и микроэлементов в зерне (Ca, K, Mg, Fe, Zn, Cu, Mn) и генотипы с локусами, контролирующими высокомолекулярные субъединицы глютенина, включая аллели Glu-B1al (Bx7OE), Glu-D1d, ассоциированные с высоким хлебопекарным качеством; аллель гена Gpc-B1, детерминирующего повышенное содержание белка в зерне; аллели TaGS-D1a, TaSus2-2B и TaGASR-A1, ассоциированные с повышенной массой зерновки.
  3. Выделены источники повышенного содержания фенольных соединений и антиоксидантной способности, линии яровой мягкой пшеницы с различной окраской зерна (фиолетовой, голубой и черной): Element 22-PurplePF (2-8), BW 49880-Dark PurpleP; Element 22-Black; BW 49880-BlackP+4Th; BW 49880-Dark PurpleP+4Th; BW 5 49880-Light brownP+4Th; Element 22-PurplePF (2-3-8); Element 22-PurplePF(2-4-1); Element 22-PurplePF(2-5-3), Element 22-PurplePF(2-5-4); Element 22-PurplePF(2-5-15).
  4. Методом ассоциированного маркирования у 150 сортов России и Казахстана в международном питомнике ОН-КАСИБ за 2022 г. выявлено 24708 SNPs по 89 хозяйственно-ценным признакам, в том числе локусы, ассоциированные с признаками качества зерна.
  5. Сорта яровой мягкой пшеницы Силантий, Нива 55, Агрономическая 5 включены в «Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию» по Уральскому и Западно-Сибирскому регионам РФ. Сорта характеризуются высоким потенциалом урожайности, комплексной устойчивостью к засухе и грибным болезням. Сорт Силантий среднеспелый, максимальная урожайность 6,5 т/га, среднее содержание белка 15,9%, сырой клейковины 30,6%, натура зерна 734 г/л. Силантий включен в список сильных сортов. Среднеранний сорт Нива 55 с максимальной урожайностью зерна 7,0 т/га, включен в список ценных по качеству зерна. Сорт полбы Балда (допущен к использованию по 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12 регионам РФ) среднераннего типа, высокозасухоустойчивый, голозерный, средняя урожайность 2,4 т/га, содержание белка 16–17%. Рекомендуется для производства диетической крупы.
  6. Получены патенты на высокоурожайные сорта сильной и ценной по качеству яровой мягкой пшеницы Силантий, Нива 55, Агрономическая 5, Ялуторовка, ЭФ 22, полбы Балда и пырея сизого Филин (Th. internrdium). Высококачественные и урожайные сорта яровой мягкой пшеницы Касибовская 2, Столыпинская 105, Омский аметист (с фиолетовым зерном),  в том числе предназначенные для функционального питания, переданы на Государственное сортоиспытание.

Внедрение результатов исследования:

  1. Зарегистрировано 7 патентов на селекционные достижения и 5 объектов интеллектуальной собственности, авторами которых являются работники лаборатории.
  2. Заключены и реализованы сотрудниками научного коллектива 17 коммерческих договоров на общую сумму 1700 тыс. руб.
  3. Ежегодно производится не менее 10 тонн оригинальных семян реестровых сортов для элитно-семеноводческих хозяйств Западно-Сибирского и Уральского регионов РФ.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Создана высокотехнологичная лаборатория, оснащенная современными приборами и располагающая материально-технической базой, необходимой для проведения исследований по повышению пищевой ценности зерновых культур на основе генетических, селекционных  и   агротехнологических  методов.

Образование и переподготовка кадров:

  1. Разработаны и реализованы 6 образовательных программ для обучающихся по направлениям 35.03.03, 35.03.04 – Агрономия; 19.03.02, 19.04.03– Продукты питания из растительного сырья.
  2. Шесть аспирантов прошли стажировку в университете Истинье (г. Стамбул, Турция).
  3. Шесть работников лаборатории были приняты на обучение в аспирантуру по заявленному направлению научного исследования.
  4. В ходе реализации проекта защищены 2 диссертации на соискание ученой степени кандидата наук и 1 диссертация диссертации на соискание ученой степени доктора наук по заявленному направлению научного исследования и  подготовлена к защите одна докторская диссертация.

Сотрудничество:

  1. Сотрудничество с ведущими селекционными и геномными учреждениями России: 

    1. ФИЦ «Немчиновка», Московская область;
    2. ФИЦ «Институт цитологии и генетики» СО РАН, г. Новосибирск;
    3. ФИЦ генетических ресурсов им. Н.И. Вавилова, г. Санкт-Петербург;
    4. Сколковским институтом науки и технологий, г. Москва;
  2. с отечественными и зарубежными селекционными учреждениями Международной программы Казахстанско-Сибирской сети улучшения пшеницы (КАСИБ); представительством CIMMYT (Турция), университетом Истинье (г. Стамбул, Турция), Yildiz Technic University (г. Стамбул, Турция).
  3. Индустриальные партнеры:
    1. АО «Нива» Павлоградского района Омской области;
    2. КХ «Тритикум» Черлакского района Омской области;
    3. КХ «Говин» Марьяновского района Омской области;
    4. КХ «Безукладов» Нововаршавского района Омской области;
    5. КФХ «Шаманин Н.П.» Челябинской области;
    6. ОАО «Надежда» Новосибирской области.
    7. Национальным центром зерна им. П.П. Лукьяненко, г. Краснодар;
Скрыть Показать полностью
Shepelev S., Morgounov A., Flis P., Koksel H., Li Huihui., Savin T., Sharma R., Wang J., Shamanin V.
Variation of macro- and microelements, and trace metals in spring wheat genetic resources in Siberia. Plants. 2022; 11: 149;
Morgounov, A.; Li, H.; Shepelev, S.; Ali, M.; Flis, P.; Koksel, H.; Savin, T.; Shamanin, V.
Genetic characterization of spring wheat germplasm for macro-, microelements and trace metals. Plants. 2022; 11: 2173;
Shamanin V.P., Tekin-Cakmak Z.H., Gordeeva E.I., Karasu S., Pоtоtskaya I.V., Chursin A.S., Pozherukova V.E., Ozulku G., Morgounov A.I., Sagdic O., Koksel H.
Total аntioxidant capacity and profiles of phenolic acids in various genotypes of purple wheat. Foods. 2022; 11 (16): 2515;
Cetiner B., Shamanin V.P., Tekin-Cakmak Z.H., Pototskaya I.V., Koksel F., Shepelev S.S., Aydarov A.N., Ozdemir B., Morgounov A.I., Koksel H.
Utilization of intermediate wheatgrass (Thinopyrum intermedium) as an innovative ingredient in bread making. Foods. 2023; 12: 2109;
Shamanin V.P., Tekin-Cakmak Z.H., Karasu S., Pototskaya I.V., Shepelev S.S., Chursin A.S., Morgounov A.I., Sagdic O., Koksel H.
Phenolic content and antioxidant capacity of synthetic hexaploid wheats. Plants. 2023; 12: 2301;
Koksel H., Cetiner B., Shamanin V.P., Tekin-Cakmak Z.H., Pototskaya I.V., Kahraman K., Sagdic O., Morgounov A.I.
Quality, Nutritional Properties, and Glycemic Index of Colored Whole Wheat Breads. Foods. 2023; 12: 3376;
Trevisan S., Koksel F., Cetiner B., Shamanin V.P., Pototskaya I.V., Ozdemir B., Morgounov A.I., Koksel H.
Incorporation of intermediate wheatgrass (Thinopyrum intermedium) into bread wheat doughs: Effects on pasting and rheological properties. Cereal Chemistry, 2024; 1–13.
Селекционное достижение «Пшеница мягкая яровая Силантий». Патент № 12182, 26.04.2022.
Авторы: Шаманин В.П., Чурсин А.С., Кузьмин О.Г., Потоцкая И.В., Пожерукова В.Е., Гладких М.С., Шепелев С.С., Моргунов А.И.;
Селекционное достижение «Пшеница мягкая яровая Нива 55». Патент № 12184, 26.04.2022.
Авторы: Шаманин В.П., Чурсин А.С., Моргунов А.И., Кузьмин О.Г., Потоцкая И.В., Пожерукова В.Е., Гладких М.С., Шепелев С.С.
Селекционное достижение «Пшеница мягкая яровая ЭФ 22». Патент № 13333, 15.01.2024.
Авторы: Шаманин В.П., Чурсин А.С., Моргунов А.И., Шепелев С.С. Кузьмин О.Г., Гладких М.С., Пожерукова В.Е., Хлесткина Е.К., Гордеева Е.И., Потоцкая И.В.
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория геномных и пост-геномных технологий в животноводстве (10)

Уфимский федеральный исследовательский центр РАН - (УФИЦ РАН)

Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство

Уфа

Гусев Олег Александрович

2024-2028

Лаборатория сельскохозяйственной экотоксикологии

Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий РАН - (СФНЦА РАН)

Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство

Краснообск

Цацакис Аристидес Михаель

Греция

2022-2024

Международная лаборатория создания средств профилактики социально-значимых инфекций продуктивных животных

Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов - (ВГНКИ)

Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство

Москва

Карлышев Андрей Владимирович

Россия

2022-2024