Яровая пшеница Норин-61

Яровая пшеница Норин-61 — это сорт мягкой яровой пшеницы (Triticum aestivum L.), созданный в Японии в 1935 году методом индивидуального отбора из гибридной популяции, полученной от скрещивания сортов Fultz и Turkey Red. Сорт известен своей исключительной короткостебельностью, устойчивостью к полеганию и высокой отзывчивостью на удобрения, что сделало его одним из ключевых генетических доноров в мировой селекции пшеницы, особенно в рамках «Зелёной революции» середины XX века.

История создания

Предпосылки выведения

В начале XX века в Японии остро стояла проблема полегания посевов пшеницы, вызванная традиционными высокорослыми сортами. Полегание приводило к значительным потерям урожая, особенно при внесении азотных удобрений. Японские селекционеры стремились создать сорт с укороченной и прочной соломиной, способный выдерживать высокие дозы удобрений без потери продуктивности.

Селекционная работа

Сорт Норин-61 был выведен на опытной станции Норин (яп. 農林省, Министерство сельского и лесного хозяйства Японии) в 1935 году. Исходными родительскими формами послужили американский сорт Fultz (высокорослый, но урожайный) и турецкий сорт Turkey Red (засухоустойчивый, с хорошим качеством зерна). В результате гибридизации и последующего многолетнего отбора по признакам короткостебельности, устойчивости к полеганию и скороспелости был получен стабильный сорт, получивший название Норин-61.

Роль в «Зелёной революции»

В 1940-х годах американский генетик Орвилл Фогель (Orville Vogel) из Университета штата Вашингтон инициировал программу по использованию японских короткостебельных сортов для повышения урожайности пшеницы в США. В 1949 году по запросу Фогеля из Японии были присланы семена Норин-61. Фогель скрестил его с местными высокоурожайными сортами, получив линию, которая впоследствии была передана в Международный центр по улучшению кукурузы и пшеницы (CIMMYT) в Мексике.

В 1950-х годах Норман Борлоуг (Norman Borlaug), работавший в CIMMYT, использовал потомков Норин-61 (в частности, линию Norin 10-Brevor 14) для создания полукарликовых сортов пшеницы, таких как «Пени» (Pénjamo) и «Сонойта» (Sonora). Эти сорта, обладающие укороченной соломиной и устойчивостью к полеганию, позволили резко увеличить урожайность в Индии, Пакистане и других странах Азии в 1960-х годах, что стало основой «Зелёной революции». За эти достижения Норман Борлоуг получил Нобелевскую премию мира в 1970 году.

Ботанические и морфологические особенности

Стебель и листья

Главная отличительная черта сорта Норин-61 — короткая, жёсткая соломина. Высота растений в среднем составляет 60–80 см, что значительно ниже традиционных сортов (100–150 см). Укорочение стебля обусловлено наличием рецессивных генов короткостебельности Rht1 (Rht-B1b) и Rht2 (Rht-D1b), которые блокируют синтез гиббереллинов — гормонов, стимулирующих рост клеток. Листья узкие, тёмно-зелёные, с восковым налётом.

Колос и зерно

Колос веретеновидный, средней длины (6–8 см), плотный, безостый или короткоостистый. Окраска колоса белая или красноватая. Зерно красное, стекловидное, средней крупности. Масса 1000 зёрен — 30–35 г. Содержание белка в зерне — 12–14%, что соответствует стандартам для хлебопекарной муки.

Корневая система

Корневая система мочковатая, хорошо развитая, но менее мощная по сравнению с высокорослыми сортами из-за меньшей общей биомассы растения. Однако благодаря короткому стеблю растение не тратит энергию на рост соломины, что позволяет направить больше питательных веществ в зерно.

Агротехнические характеристики

Устойчивость к полеганию

Норин-61 обладает исключительной устойчивостью к полеганию, что является его главным агрономическим преимуществом. Даже при внесении высоких доз азотных удобрений (до 150–200 кг/га) растения сохраняют вертикальное положение. Эта характеристика позволила перейти к интенсивным технологиям возделывания с использованием минеральных удобрений.

Скороспелость

Сорт относится к среднеспелым. Вегетационный период от всходов до созревания составляет 90–100 дней (в зависимости от региона). Скороспелость позволяет избегать пиков летней засухи и убирать урожай до наступления осенних дождей.

Урожайность

Потенциальная урожайность Норин-61 в условиях интенсивного земледелия составляет 40–50 ц/га, что для своего времени (1930–1950-е годы) было очень высоким показателем. Однако в современных условиях сорт уступает более новым полукарликовым сортам, которые дают 60–80 ц/га.

Устойчивость к болезням

Сорт обладает средней устойчивостью к бурой ржавчине и мучнистой росе, но восприимчив к септориозу и фузариозу колоса. В условиях повышенной влажности требуется обработка фунгицидами.

Генетическое наследие

Гены короткостебельности Rht

Главный вклад Норин-61 в мировую селекцию — это передача генов Rht1 (Rht-B1b) и Rht2 (Rht-D1b). Эти гены являются рецессивными и в гомозиготном состоянии уменьшают высоту растений на 50–60% по сравнению с диким типом. Они были интрогрессированы в сотни современных сортов пшеницы, выращиваемых по всему миру.

Использование в селекции

Потомки Норин-61 (линия Norin 10-Brevor 14) стали основой для создания сортов, которые составили базу «Зелёной революции»:

• Сорт «Пени» (Pénjamo) — выведен в Мексике в 1962 году, широко использовался в Индии.
• Сорт «Сонойта» (Sonora) — раннеспелый, устойчивый к полеганию.
• Сорт «Лерма-Рохо» (Lerma Rojo) — известен в СССР как «Лерма-Рохо 64», использовался в селекции отечественных сортов.
• Сорт «Кавказ» — создан в СССР с участием генов Норин-61, районирован в 1970-х годах.

Современное значение

Хотя сам Норин-61 уже не выращивается в промышленных масштабах, его гены присутствуют в подавляющем большинстве современных сортов мягкой пшеницы. По оценкам, более 90% всех сортов пшеницы, возделываемых в мире, содержат гены Rht, происходящие от Норин-61 или его близких родственников.

Распространение и значение в России

Интродукция в СССР

В СССР интерес к короткостебельным сортам возник в 1960-х годах в связи с необходимостью повышения урожайности и снижения потерь от полегания. В 1964 году из CIMMYT были получены семена линии Norin 10-Brevor 14 и её потомков. На основе этих материалов в Краснодарском НИИ сельского хозяйства (ныне Национальный центр зерна им. П.П. Лукьяненко) были созданы первые отечественные полукарликовые сорта.

Влияние на российскую селекцию

Гены Норин-61 использовались при выведении таких известных российских сортов яровой пшеницы, как:

• «Саратовская 29» (создана с участием линий от Норин-61, районирована в 1970-х).
• «Омская 35» (содержит гены Rht, полученные от Норин-61).
• «Ирень» (среднеранний сорт, устойчивый к полеганию).

Современное использование

В настоящее время в России выращиваются в основном сорта, несущие гены Rht от Норин-61, но сам сорт как таковой не используется в производстве. Однако его генетический материал продолжает служить донором короткостебельности в селекционных программах.

Интересные факты

• Норин-61 стал первым сортом пшеницы, у которого были идентифицированы и картированы гены короткостебельности. Это открытие позволило впоследствии проводить маркер-вспомогательную селекцию (MAS).
• Сорт получил название «Норин» от аббревиатуры японского Министерства сельского и лесного хозяйства (Nōrin-shō).
• В 1968 году Норман Борлоуг, выступая в Японии, назвал Норин-61 «самым важным сортом пшеницы в истории человечества» за его вклад в борьбу с голодом.
• Потомки Норин-61 используются в селекции не только пшеницы, но и тритикале (гибрида пшеницы и ржи) для придания короткостебельности.

Критика и ограничения

Несмотря на огромный вклад в повышение урожайности, использование генов Rht от Норин-61 имеет и недостатки:

• Снижение засухоустойчивости: короткостебельные сорта имеют менее развитую корневую систему, что делает их более чувствительными к засухе.
• Повышенная требовательность к плодородию почвы: для реализации потенциала урожайности необходимы высокие дозы удобрений, что увеличивает затраты.
• Узкая генетическая база: массовое использование ограниченного числа генов Rht привело к снижению генетического разнообразия современных сортов, что повышает их уязвимость к новым расам болезней и вредителям.

Источники

• Борлоуг Н. «Зелёная революция: прошлое, настоящее и будущее» (1970).
• Фогель О. «Использование японских короткостебельных сортов пшеницы в селекции США» (1956).
• Генетика пшеницы: гены Rht и их влияние на продуктивность (обзор, 2010).
• Сорта яровой пшеницы, созданные с участием Норин-61 в России (каталог ВИР, 1985).
• История селекции пшеницы в Японии (журнал «Японское сельское хозяйство», 1936).