Подразделение Института, специализирующееся на генетических и цитогенетических исследованиях хлебных злаков, было создано в 1994 г. как лаборатория генетики зерновых культур под руководством профессора И.А. Гордея на основе слияния лабораторий популяционной генетики (Кедров-Зихман О.К.) и экспериментального мутагенеза (Володин В.Г.). В 2005 г. путем присоединения лаборатории цитогенетики растений (Дубовец Н.И.) была реорганизована в лабораторию хромосомной инженерии растений. С 2012 года по итогам актуализации направлений исследований переименована в лабораторию цитогеномики растений.
-Изучение изменчивости геномов растений на цитологическом и молекулярном уровнях;
-Хромосомная инженерия растений: преобразование геномов растений методами интрогрессивной гибридизации, авто- и аллополиплоидии;
-Исследования в направлении геномной селекции растений с использованием молекулярных маркеров;
-Паспортизация и сортовая идентификация сельскохозяйственных растений с применением методов ДНК-типирования.
Основные результаты:
-Разработан метод создания тритикале с ржаным типом цитоплазмы – секалотритикум.
-Проведен цикл исследований по изучению цитогенетических особенностей формирования, стабилизации и структурно-функциональной организации аллополиплоидного генома секалотритикум. Генетически обоснована необходимость выделения секалотритикум в статус отдельного подвида тритикале.
- Изучен процесс микроэволюционной дифференциации тетраплоидных видов злаков путем формирования рекомбинантных геномов (на примере тетраплоидного тритикале).
-Разработан высокоэффективный метод создания тетраплоидной ржи с использованием закиси азота (N2O) – метод зиготической полиплоидизации.
-Выявлены цитогенетические изменения генома при автополиплоидизации (на примере ржи).
-Разработан ряд методических рекомендаций по геномной селекции пшеницы, ржи, тритикале и овса на различные селекционно-ценные признаки (короткостебельность, зимостойкость, устойчивость к прорастанию и др.).
-Изучено генетическое разнообразие современного генофонда ржи и овса c использованием микросателлитных маркеров.
-Проведен цикл работ по разработке методологии создания гибридной ржи на основе системы ЦМС G-типа.
-С применением методов хромосомной инженерии создан генофонд исходного материала для селекции ржи, секалотритикум и овса.
- Создан ряд сортов хлебных злаков (5 ржи, 3 пшеницы и 2 тритикале) совместно с РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию».
Основные публикации
1. Yulia A. Lipikhina, Elena V. Evtushenko, Oleg M. Lyusikov, Igor S. Gordei, Ivan A. Gordei, and Alexander V. Vershinin Dynamics of the Centromeric Histone CENH3 Structure in Rye-Wheat Amphidiploids (Secalotriticum) // BioMed Research International, vol. 2018, Article ID 2097845, 6 pages, 2018.
2. Гордей И.С., Люсиков О.М., Гордей И.А. Молекулярно-генетические изменения при полиплоидизации растений (Обзорная статья) // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Институт генетики и цитологии НАН Беларуси; редкол.: А.В. Кильчевский (гл. ред.) [и др.]. — Минск: Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, 2019. – Т. 26. – С. 158 – 173.
3. I.S. Gordej, O.M. Lyusikov, I.A. Gordej Zygotic Autopolyploidization of Rye (Secale cereale L.) - 2019. - Cytology and Genetics. - Vol. 53, No. 5. - P. 357-362.
4. Kaznina N., Dubovets N., Batova Y., Ignatenko A., Orlovskaya O., Repkina N. The Response of Wheat with Different Allele Statuses of the Gpc-B1 Gene under Zinc Deficiency // Agronomy. – 2021. –Vol. 11, №1057.
5. Silkova O.G., Ivanova Y.N., Loginova D.B., Solovey L.A., Sycheva E.A., Dubovets N.I. Karyotype Reorganization in Wheat–Rye Hybrids Obtained via Unreduced Gametes: Is There a Limit to The Chromosome Number in Triticale? // Plants. – 2021. –Vol. 10, № 2052.
6. Мандрусова В. С., Гордей И. С., Люсиков О. М., Шимко В. Е., Гордей И. А. Изучение генофонда озимой ржи Secale cereale L. Республики Беларусь с применением микросателлитных маркеров // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук. – 2021. – Т. 66, № 2. – С. 215-222.
7. Люсиков О.М., Гордей И.С., Шимко В.Е., Матиевская О.С., Гордей С.И., Сацюк И.В. Молекулярно-генетические аспекты устойчивости озимой пшеницы (Tríticum L.) к низкотемпературному стрессу (Обзорная статья) // Молекулярная и прикладная генетика: сб. науч. тр. / Институт генетики и цитологии НАН Беларуси; редкол.: А.В. Кильчевский (гл. ред.) [и др.]. — Минск: Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, 2022. – Т. 33. – С. 137 – 150.
Методические рекомендации:
Технология создания ржано-пшеничных амфидиплоидов с цитоплазмой ржи – секалотритикум: Методические рекомендации / И.А. Гордей, О.М. Люсиков, И.С. Гордей; Национальная академия наук Беларуси; Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь; Государственное научное учреждение «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси». – Минск: Право и экономика, 2020. – 34 с. – ISBN 978-985-552-901-0.
Участие в конференциях (за последние 5 лет).
1. V Международная научная конференция «Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнология растений» (PlantGen2019), 2019 г., Новосибирск, Россия.
2. Международная научная конференция «Генетика и биотехнология XXI века: проблемы, достижения, перспективы», 2020 г., 2022 г., г. Минск, Беларусь.
3. V международная научно-практическая конференция «Биотехнология: достижения и перспективы развития», 2021 г., г. Пинск, Беларусь.
4. Всероссийская Международная научная конференция «Физиология растений и феномика как основа современных фитобиотехнологий», 2022 г., г. Нижний Новгород, Россия.
5. Научный семинар «Геномные технологии: практика применения (растениеводство, животноводство), 2023 г., г. Минск, Беларусь.
6. XVII Курчатовская молодежная научная школа, 2023 г., г. Москва, Россия.
7. Всероссийская научная конференция «Генетические ресурсы растений для генетических технологий», 2023 г., г. Санкт-Петербург, Россия.
Научное руководство (Докторские, кандидатские, магистерские, дипломные, курсовые – текущие и за последние 5 лет).
Лаборатория в настоящее время осуществляет руководство 1 кандидатской и 2 магистерскими диссертационными работами.
Патенты.
1. Способ получения формы ржи с интрогрессией генетического материала пшеницы // Н.Б. Белько, И.А. Гордей, И.С. Гордей: пат. № 20798 Респ. Беларусь, МПК А 01Н 1/00 Афіцыйны бюл. Нац. Цэнтр інтэлектуал. уласнасці, 2017, № 1, с. 48.
2. Способ определения устойчивости линии тритикале Triticosecale Wittm. к прорастанию зерна в колосе // В.И. Домаш, О.А. Иванов, И.С. Гордей, И.А. Гордей, О.М. Люсиков, Т.П. Шарпио, С.А. Забрейко: пат. № 23279 Респ. Беларусь, МКП А 01Н 1/04 Афіцыйны бюл. Нац. Цэнтр інтэлектуал. уласнасці, 2020, № 6, с. 38.
Награды, гранты.
Ведущий научный сотрудник лаборатории Е.А. Сычева награждена медалью Франциска Скорины в 2021 г.
Главный научный сотрудник лаборатории Н.И. Дубовец вручен нагрудный знак отличия имени В.М. Игнатовского в 2023 г.
