Шартарапта халық саны артып, климат өзгеріп жатқан шақта ауыл шаруашылығы жаңа сынақтарға бетпе-бет келуде. Дәстүрлі селекция әдістері мұндай қарқынға ілесе алмай отыр. Сол себепті ғалымдар өнімді, төзімді дақылдарды қысқа мерзімде шығаратын жаңа тәсілдерді іздеуде. Осындай озық технологияның бірі – Speed Breeding, яғни жеделдетілген селекция әдісі. Жетісу университетінде бұл тәсіл алғаш рет Орта Азия көлемінде енгізіліп, нақты нәтижелерге қол жеткізуде. Осы тақырып төңірегінде Qazyr.kz сайты тілшісі Жетісу университеті PhD, Молекулалық генетика және геномика зертханасының меңгерушісі Қанат Ермекбаевпен сұхбаттасып, инновацияның ауыл шаруашылығына әкелетін пайдасы, оның ғылым мен фермер арасындағы көпір ретіндегі рөлі және Қазақстан үшін стратегиялық маңызы жайлы ой өрбітті. Енді соған назар аударсаңыздар.
– Қанат мырза, халық саны өсіп, климат құбылып тұрған шақта ауыл шаруашылығының алдына жаңа талаптар қойылғанын білеміз. Сіздіңше, осы қысымға ғылым қалай жауап беріп жатыр?
– Қарапайым тілмен айтсам, су азайып, вегетациялық кезең қысқарып, ауру мен зиянкес түрлері өзгеріп тұрғанда, дәстүрлі селекцияның 12-15 жылдық циклы шаруаны құтқармайды. Сондықтан тез, бірақ дәл шешім керек.
Қазақ ғаламдары сол үшін жеделдетілген селекция – Speed Breeding технологиясын енгізуде. Оның мәні – өсімдікке қажетті жарық, температура, ылғал және фотопериодты толық бақылай отырып, табиғаттағы «жыл мезгілдерін» зертхана мен жылыжай ішінде жылдам айналдыратын мүмкіндік туып отыр. Нәтижесінде бидай, арпа сияқты дақылдардан бір жылда екі емес, алтыға дейін ұрпақ алуға болады. Уақытты қысқартқан сайын тәуекел азаяды. Жаңа сортты құбылмалы климатқа тез бейімдеп шығарамыз.
– Speed Breeding тәсілі жайында жиі естиміз. Бірақ бұл тәсілді сіздер сияқты толықтай білмейміз. Qazyr.kz сайтын қарап отыратын шаруаларға түсінікті болсын, бұл – генетикалық түрлендіру ме, әлде басқа тәсіл ме? Осы жайында әңгімелеп берсеңіз?
– Кез келген жаңа ғылыми жаңалық қоғамға жеткенде әуелі түсініксіз, тіпті кейде күмәнді көрінуі мүмкін. Әсіресе ауыл шаруашылығында жаңа әдіс енгізілсе, жұрттың көкейінде «Бұл ГМО емес пе?», «Табиғилыққа қайшы емес пе?» деген сауалдар туындайды.
Ең әуелі айтарымыз, Speed Breeding генетикалық түрлендіру емес. Мұнда өсімдіктің генін ешкім өзгертіп жатқан жоқ. Яғни, дәннің табиғи кодына қол сұғылмайды. Ғалымдар бар болғаны өсу ортасын ақылды басқарады. Әңгіме жарықтың ұзақтығы мен спектрі, температура мен ылғалдың дәл реттелуі туралы болып отыр.
Мәселен, өсімдікті тәулігіне 20-22 сағат жарық астында ұстау арқылы оның фотосинтездік белсенділігі артады. Соның нәтижесінде гүлдеу кезеңі ерте басталып, тұқым байлау процесі жылдам жүреді. Қарапайым тілмен айтқанда, фермер бір жылда дәстүрлі тәсілмен тек бір маусымнан өнім алса, Speed Breeding арқылы 5-6 маусымды көруге мүмкіндік туады.
Қнім алу үшін дәстүрлі селекция ұзақ уақытты қажет етеді. Бидайдың немесе арпаның жаңа сұрпын шығару үшін кейде 12-15 жыл кететінін білеміз. Ал Speed Breeding бұл мерзімді екі есеге дейін қысқарта алады. Яғни фермерлер мен ғалымдар жаңа сұрыпты нарыққа әлдеқайда жылдам шығарады. Қазіргі климат өзгеріп жатқан заманда мұның пайдасы ерекше. Өйткені ауа райы құбылып, қуаңшылық күшейіп, топырақтың тұздылығы артып барады. Мұндай жағдайда тез бейімделетін, төзімді сұрыптар ауадай қажет. Speed Breeding осы міндетті шешуге қолайлы.
– Шаруалардың уақыт жағынан ұтатынын түсіндік. Бұдан басқа тағы қандай артықшылықтары бар?
Тағы бір маңызды тұсы – бұл әдіс табиғи іріктеуден алшақтамайды. Яғни, зертханалық жағдайда бірнеше ұрпақты тез арада көріп, ең мықтысын таңдап үлгеруге жағдай жасайды. Әдетте мұндай сынақтар далалық жағдайда көп жылға созылатыны белгілі. Енді ғалымдар уақытты үнемдеп, нақты жергілікті климатқа бейімделген сорттарды аз уақытта сынақтан өткізе алады. Бұл – фермер үшін ең тиімді шешім, өйткені ол «көзбен көріп», тәжірибеде дәлелденген сұрыпқа қол жеткізеді.
Speed Breeding әдісі ауыл шаруашылығына жаңа дәуір әкелуде. Мысалы, Австралия мен Ұлыбританияда бұл тәсілдің арқасында құрғақшылыққа төзімді бидай сұрыптары тез арада өндіріске енгізілді. Түркияда тұзды топыраққа шыдамды дақылдар шығарылды.
Ал Жетісу университетінде Орта Азияда алғаш рет осы технология қолданыла бастады. Қазірдің өзінде ғалымдар бидай мен арпаның жаңа сорттарын жеделдетілген селекция арқылы сынап, болашағы зор нәтижелерге қол жеткізіп отыр. Егер дәстүрлі әдісті қолданса, мұндай жетістікке жету үшін кемінде 6-8 жыл қажет болар еді.
Қарапайым халық үшін маңыздысы – мұнда ешқандай химиялық қоспа, гендік өзгеріс жоқ. Өсімдіктің табиғи дамуы сақталады, тек оған қолайлы жағдай жасалады. Бұл – табиғатты алдау емес, керісінше оның мүмкіндігін барынша тиімді пайдалану. Сондықтан фермерлер де, тұтынушылар да алаңдамаса болады.
– Сіздердің топ Жетісу университетінде осы платформаны іске қосыпты. Бұл бастаманың ғылыми өзегі мен практикалық мақсаты қандай?
– Бізде екі деңгейде жұмыс жүреді. Біріншісі – генетикалық материалды тез «айналдыру», яғни мыңдаған комбинацияны қысқа уақытта қарап шығу. Екіншісі – сол комбинацияның ішінен нақты бағытқа керек – мысалы, қуаңшылыққа, тұзға, ыстыққа төзімді фенотиптерді іріктеу болды.
Ғылым комитеті қаржыландырған жобамыздың арқасында Орталық Азияның жаздық-күздік бидай коллекциясын жарты жылда екі мәрте өсіріп, толық геномдық сканерлеумен қатар автоматтандырылған фенотиптеуді жүргіздік. Ал ғылыми жоба аясында молекулалық-генетикалық, физиологиялық-биохимиялық талдау мен цифрлық фенотиптеуді және селекцияалды материал ауқымын жедел кеңейтудеміз. Егер мұны классикалық далалық циклмен істесек, 6–8 жыл кетер еді. Қазір бұл жолды бірнеше есеге қысқарттық.
– Жедел іріктеу – жақсы. Бірақ жылыжайда шыққан сорт табиғи алқапқа барғанда әлсіз боп қалмай ма?
– Бұл – орынды күдік. Сондықтан біз зертхана нәтижесін даладағы жағдаымен міндетті түрде салыстырамыз. Жылыжайда фотопериодты ұзарту арқылы өсімдікке үдемелі өсуге мүмкіндік жасаймыз, ал далада ол шынайы стресс – ыстық толқын, су тапшылығы, тұз, көктемгі үсікпен бетпе-бет келеді. Біз екі әлемді «көпірмен» жалғау үшін аралық фаза енгіздік. Жартылай бақыланатын торфилдтер, әртүрлі өңірлік пункттерге шағын партиялар. Сонымен қатар селекцияны «геномдық таңдаумен» толықтырамыз. Зерттеу барысында ДНҚ-сына қарап, қай линияның далада өзін жақсы көрсететінін статистикалық дәлдікпен болжаймыз. Осылайша, фермерге жұмыс істейтін сортты ұсынуға тырысамыз.
– Қай қасиеттерге басымдық бересіздер?
– Су үнемі бірінші орында. Одан кейін ыстыққа төзімділік пен тұзға шыдамдылық. Қуаңшылық «тек өнім азаяды» деген сөз емес. Уақытымен түтілмеген масақ, дұрыс толыспаған дән – ұн сапасына дейін әсер етеді. Сондықтан біз өнімділік пен сапаны бір уақытта ұстайтын комбинация іздейміз. Бидай мен арпада ақуыз құрамы, клейковина көрсеткіштері, микотоксиндерге қарсы тұру – тізім ұзын. Speed Breeding осы параметрлерді цикл сайын жылдам тексеруге мүмкіндік береді.
– Бұл технологияны енгізу арзан емес шығар. Энергия, жабдық, маман… Экономикасы қалай шығады?
– Дұрыс сұрақ. Иә, электр мен жабдық – қымбат. Бірақ «жедел циклдың» әкелетін экономикалық әсері уақыт үнемі мен тәуекелді азайту шығынды жабады. Біз энергия тиімді жарықтандыру (LED спектрін оңтайландыру), қалпына келетін энергия көздерін қолдану, жылуалмасуды дұрыс жобалау арқылы зерттеудің құнын төмендетеміз.
– Әңгімеңізге рахмет!
Жарбол КЕНТҰЛЫ
