Люцерна - основная важный источник пищи для молочного и другого домашнего скота во всем мире, а сено представляет собой маржинальный экспортный продукт.

Ученые из Университета штата Вашингтон, Минсельхоза США и партнерских организаций определили 10 генетических маркеров и многообещающих родительских сортов, которые могут привести к созданию новых сортов для производства сена люцерны высшего качества, сделав его более усвояемым и питательным для КРС.

«Люцерна - одна из самых важных культур в США и опора сельского хозяйства на северо-западе Тихого океана. Люцерна, стоимость которой в целом в американском АПК составляет более 9 миллиардов долларов в год, является третьей по ценности полевой культурой в стране. Только штат Вашингтон экспортирует сено их люцерны по всему миру - особенно в Китай, Японию, Саудовскую Аравию и Объединенные Арабские Эмираты, где спрос на него неуклонно растет», - рассказывает руководитель научной группы Стив Норберг, специалист по кормовым растениям из Университета Вашингтона.

«Большой и сложный геном этой культуры долгое время препятствовал попыткам разведения люцерны с такими желательными качествами, как более высокое содержание белка, меньшее количество клетчатки и более легкое переваривание молочными коровами. Наша цель заключалась в том, чтобы найти гены, лежащие в основе этих признаков, а затем передать эти данные коммерческим селекционерам, которые смогут вывести лучшие сорта люцерны», -пояснил Норберг.

В двухлетнем исследовании, финансируемом Минсельхозом США, исследователи изучили порядка 200 американских и зарубежных сортов люцерны в полевых испытаниях в Вашингтоне, Айдахо и Орегоне.

Изучив полученные культуры по 30 признакам, влияющим на качество кормов, а также отметив урожайность и показатели осеннего покоя, исследователи генотипировали перспективные растения и идентифицировали 10 генетических маркеров, связанных с такими важными признаками, как содержание клетчатки, перевариваемость клетчатки и белок, на основе почти 47000 ДНК маркеров.

Некоторые из обнаруженных маркеров связаны с более чем одним признаком, показывая, что общие генетические факторы контролируют несколько признаков. Урожайность и качество растений также варьировались в зависимости от местоположения, что позволяет предположить: окружающая среда взаимодействует с генетикой, чтобы повлиять на результаты.

Сравнение клетчатки и усвояемости

Клетчатка - основной компонент люцерны и ценный источник энергии. Однако только менее половины клетчатки может перевариваться и использоваться коровами.

Ученые из команды хотели узнать, могут ли они улучшить качество люцерны, выбрав генетику на основе усвояемости клетчатки. Они измерили разное качество клетчатки и усвояемость различных сортов, выявив штаммы люцерны, которые могут передавать ценные свойства клетчатки.

В рамках масштабного проекта члены команды рассчитали потенциальное увеличение питательной ценности сена за счет лучшей генетики. Работа также выявила уже существующие сорта, которые обладают как улучшенными качествами, так и хорошей урожайностью. Часто у люцерны есть либо высокая урожайность, либо хорошее качество корма, но некоторые сорта дают и то, и другое.

Ученые поделились открытыми маркерами и перспективными сортами с селекционерами, планируют ряд публикаций и обсуждений.

«Эти гены действительно изменят ситуацию и ускорят улучшение семенных программ, - сказал Норберг. - Селекционеры смогут использовать эти данные для выведения новых сортов, которые будут более усвояемыми и питательными для молочного скота, что даст производителям люцерны и молочной продукции большую доходность».