Коллекция сои во Всероссийском институте растениеводства самая большая в Европе. В ней содержится мировое разнообразие генофонда данной культуры и ее диких родичей. Большая изменчивость признаков определяет использование коллекции в качестве исходного материла для разных направлений селекции, в том числе для создания кормовых сортов.
Определены признаки-индикаторы для выделения из коллекции соответствующего исходного материала. Рассмотрены перспективы использования современных методов создания исходного материала для кормовых сортов целевого использования, в том числе для аквакультуры.
Коллекция сои в ВИР содержит 7,5 тыс. образцов. Это преимущественно сорта научной селекции (45,9 %), селекционные линии (40,3 %), местные сорта (8,3 %) и дикие виды (5,5 %). Первые поступления в коллекцию произошли более 100 лет назад. Сегодня в ней представлены образцы сои из 71 страны мира.
За время существования коллекции была изучена внутривидовая изменчивость морфологических, биологических, агрономических и биохимических признаков сои. Выявлена дифференциация генофонда, которая играет большую роль в использовании его в качестве исходного материала для селекции. Изучение коллекции осуществляется в различных эколого-географических условиях, что позволяет выявить размах изменчивости признаков, в том числе и селекционно значимых. Генетическое разнообразие материала, хранящегося в коллекции, значительно, о чем свидетельствуют границы значений изменчивости признаков:
- продолжительность периода созревания: 80–150 дней и более;
- окраска семян: от белого через различные градации желтого, зеленого, коричневого до черного цвета;
- размер семян (масса 1000 семян): 70 – 500 граммов;
- содержание белка в семенах: 20–55 %; • содержание масла в семенах: 13,8 – 29,7 %;
- содержание ингибиторов протеиназ в семенах (TIA и CHIA): 18,2–42,8 мг/г;
- содержание белка в зеленой массе: 6,5 – 23,3 %;
- продуктивность зеленой массы: 55,0 – 1035,0 г/растение.
Таблица. Значения признаков продуктивности, качества семян и зеленой массы кормовых сортов сои в условиях Краснодарского края
Согласно Государственному реестру селекционных достижений за 2017 год, до хозяйственного использования допущено 223 сорта сои. Но разграничивать эти сорта по двум основным направлениям использования – зерновое и кормовое – не принято.
Между тем практика кормопроизводства свидетельствует не только о необходимости выделения самостоятельной категории зелено-кормовых сортов, но и о целесообразности ее деления на группы более узкого целевого использования – по типу скармливания, а именно: сенного, силосного, зеленоукосного. Технологии заготовки и использования каждого из этих видов кормов различны и требуют соответствующего материала. Непременными качествами для всех кормовых сортов должны быть высокое содержание белка, минеральных веществ и витаминов. Полиморфизм кормовых сортов сои определяется качественными
(тип роста, габитус растений и др.) и количественными признаками (толщина стебля, число ветвей, листьев и узлов на растении, масса листьев и их размер и др.).
Выбор из этого разнообразия образцов с требуемыми характеристиками основан на знании закономерностей изменчивости и взаимосвязи их хозяйственно-биологических признаков в различных условиях среды и признаков, определяющих накопление вегетативной массы. К примеру, зеленоукосные сорта должны быть относительно высокорослыми, с негрубой и богатой протеином, сахарами, минеральными веществами и витаминами зеленой массой, способными к интенсивному ее наращиванию после скашивания, медленно грубеющими стеблями. Сорта, используемые на сено и травяную муку, должны отличаться высоким выходом сухих веществ и белка, тонкими, но не полегающими ветвями, высокой ветвистостью, облиственностью, слабой опушенностью и т. д. Выращивание сои на зеленую массу возможно не только в зонах производства соевого зерна, но и значительно севернее.
При изучении сои в Краснодарском крае сильная изменчивость признаков продуктивности и качества наблюдалась в пределах всех групп по типу скармливания (табл.). Это свидетельствует о необходимости систематической оценки материала, поступающего в коллекцию, чтобы выявлять в нем источники признаков, нужных для селекции.
В запасных белках семян сои 70 % составляют две фракции: глицинин (11S) и β-конглицинин (7S). Известен значительный полиморфизм сортов сои по содержанию белков этих фракций. К настоящему времени сделано заключение о возможности селекции на преобладание той или иной фракции и даже ее субъединиц без снижения общего количества белка в зерне. Это может быть полезно как для производства молока, тофу, соевых текстуратов, так и для определения тактики кормопроизводства, так как сорта, содержащие больше конглицинина, более удовлетворяют требованиям откорма свиней, в то время как крупному рогатому скоту более необходимы глицининовые фракции. В наши дни уже возможен молекулярный скрининг по выявлению изменчивости содержания этих фракций в генофонде сои, поскольку семейства генов, определяющих эти белки, хорошо известны, изучена их геномная организация, найдены и картированы локусы количественных признаков. Эта, по существу, глубоко прикладная задача должна быть решена методами молекулярной генетики, но, к сожалению, пока еще не получила развития в нашей стране.
Следует признать, что в России еще недостаточно развито научно обоснованное использование сои для такого интенсивно развивающегося направления народного хозяйства, как аквакультура. Между тем накоплено множество данных о преимуществах соевого белкового концентрата при кормлении рыбы по сравнению с рыбной мукой, но в комбикормах для рыб в отечественном кормопроизводстве используют в основном лишь соевый шрот. Известно, что многие виды морских рыб требуют наличия в корме 40–55 % сырого протеина и до 30 % жира, чему почти соответствуют продукты из полножировой сои. Отечественными
исследователями показано, что полножировую сою для кормления рыб нужно использовать после термической обработки (экструзии, тостирования), инактивирующей антипитательные соединения. Однако наряду с пониманием того, что соя может быть альтернативным стабильным источником белка и жира для рыбных кормов, еще нет представления о том, какие сорта оптимальны для этой цели. В США развернуты масштабные исследования по этому вопросу, и уже очевидно, что качество продуктов зависит от сорта сои. Вместе с поиском соответствующих сортов разрабатываются и генетические стратегии изменения метаболических путей, увеличивающих синтез полиненасыщенных жирных кислот, а также высокоценных каротиноидов в семенах сои.
Резюмируя, можно утверждать, что коллекция ВИРа может удовлетворить нужды селекционеров по созданию кормовых сортов сои для любых целей. Она репрезентативно отражает мировой генофонд, изучена и классифицирована по комплексу признаков.
