Для получения хорошего урожая сельхозпроизводитель должен быть уверен в тех семенах, которые он использует на своих полях. Каждый сорт сельскохозяйственной культуры обладает свойственным только ему набором качеств. Потенциальные возможности сортов могут проявиться только при наличии высокой сортовой чистоты и высоких посевных качеств семян.
Семена элиты должны быть выращены с использованием специальных селекционно – семеноводческих методов и приемов, иметь хорошую выполненность (высокую массу 1000 зерен), отвечать по сортовым и посевным качествам требованиям государственных стандартов, обладать типичными для сорта признаками и свойствами.
Использование семян с низкими продовольственными показателями или с существенным содержанием посторонних семян в составе сорта неизбежно приведет к снижению урожайности и убыткам.
В настоящее время, согласно Федеральному закону «О семеноводстве», для контроля качества семенного материала предусмотрены два типа мероприятий:
семенной контроль - мероприятия по определению посевных качеств семян и контроль за соблюдением требований действующих нормативных документов в области семеноводства;
сортовой контроль – мероприятия по определению сортовой чистоты и установлению принадлежности сельскохозяйственных растений и семян к определенному сорту.
Семенной контроль осуществляется путем определения посевных качеств семян, а именно таких показателей как: всхожесть, чистота, масса 1000 семян, жизнеспособность, заселенность вредителями, влажность и зараженность болезнями.
Сортовой контроль осуществляется путем апробации посевов, грунтового контроля и лабораторного сортового контроля;
при полевой апробации контроль сортовых качеств посева осуществляется в поле с целью установления сортовой чистоты, типичности, засоренности, пораженности болезнями и повреждения вредителями путем осмотра растений на корню или отбора апробационного снопа.
при грунтовом контроле установление принадлежности сельскохозяйственных растений и семян к определенному сорту и определение сортовой чистоты растений осуществляется путем посева семян на специальных участках и последующей проверки сельскохозяйственных растений в течении всего периода роста.
при лабораторном сортовом контроле установление принадлежности семян к определенному сорту и определение сортовой чистоты семян осуществляется путем проведения лабораторного анализа. К данному типу сортового контроля относится и гель-электрофорез.
В отличие от апробации и грунтового контроля гель-электрофорез белков семян позволяет в течении нескольких суток оценить сортовые качества семян на любом этапе их производства и реализации.
Существующие нормативы по отбору проб семенного материала для определения посевных качеств также следует применять и при отборе проб для определения сортовых качеств при осуществлении лабораторного сортового контроля методом гель-электрофореза.
Метод гель-электрофореза основан на разделении по массе белков эндосперма семян в стандартной гелевой системе, он утвержден в качестве международного стандартного арбитражного метода семенного контроля ISTA (международная ассоциация по контролю за качеством семян).
Смесь белков может быть разделена на отдельные зоны в зависимости от заряда и размера составляющих смесь молекул. Проведя электрофоретическое разделение, необходимо проявить белки тем или иным способом, так как их нельзя увидеть непосредственно. Для этого используют различные методики окрашивания. В этом состоит суть электрофоретического разделения белков.
Для каждого сорта характерен свой белковый спектр, который является отражением генетического состава исследуемого растения, поскольку вырабатываемые белки являются продуктами генов. Полученный белковый спектр сравнивается с эталонным образцом на основании чего делается заключение о чистоте и принадлежности к определенному сорту. Этот белковый анализ обладает большой разрешающей способностью, что позволяет определять внешне неразличимые биотипы сложных (полиморфных) сортов сельскохозяйственных культур.
Идентификация сортов пшеницы и ячменя методом электрофоретического анализа белков эндосперма семян – проламина – широко применяют во многих странах мира. Международная ассоциация по семенному контролю (ISTA) включила его в Международные правила анализа семян.
В нашей стране электрофоретический метод применяется при изучении исходного материала в селекции, установлении оригинальности и генетической однородности сорта в государственном сортоиспытании, определении типичности и генетической однородности при отборе лучших растений в семеноводстве. Метод является одним из наиболее перспективных для распознавания видовых и сортовых смесей, не отличающихся по внешним признакам, в семенном контроле.
При определении подлинности семян по электрофоретическим спектрам необходимо иметь все типы спектра белка, характерные для анализируемых сортов пшеницы и ячменя в виде каталогов фотографий и их формул. Каталоги желательно составлять на основе анализа семян, полученных от оригинатора в период районирования сорта. Сопоставляя данные каталога со спектрами белков анализируемых сортов, устанавливают подлинность и чистоту последних.
Идентификация сортов электрофорезом, как правило, проводится анализом единичных зерен с растений или в случайной выборке из партий зерна. Оценка сортовой чистоты будет тем точнее, чем больше выборка проанализированных семян конкретного образца. Вместе с тем выборка должна быть разумной по величине, так как слишком большой размер неизбежно отразится на длительности и стоимости анализа. Международная ассоциация по семенному контролю (ISTA) рекомендует использовать для простой проверки идентичности главной составляющей партии семян выборку из 50 зерновок, для оценки партий на сортовую чистоту – из 100 семян, а для большей точности – еще большую выборку. При этом верхний предел не оговаривается.
В селекции и семеноводстве кукурузы актуальны проблемы гибридности семян, контроля однородности и маркировки чистых (родительских) линий. Электрофоретический анализ запасных белков кукурузы позволяет контролировать уровень гибридности семян. По внешним признакам семян определить показатели гибридности не представляется возможным. Белковый спектр гибрида должен включать компоненты обоих родителей, если же в исследуемой выборке семян выявляются отдельно белковые спектры одного из родителей, то это является показателем неполного скрещивания. Практическое использование таких семян не оправдывает прогнозов на достойный урожай. Поэтому для каждой партии семян необходимо проведение оценок на гибридность и однородность.
Лабораторным сортовым контролем по определению сортовой чистоты ячменя и пшеницы, гибридности кукурузы с применением гель-электрофореза - ФГБУ «Татарская МВЛ» занимается с 2015 год.
За 5 лет работы в этом направлении были исследованы более 374 образцов семенного материала на соответствие сортовой чистоты и гибридности. Более 20 образцов не соответствовали требованиям заявленных сортов.
