vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2025-4-249-256vir-nw-2508Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF REPORTSГенетические ресурсы растений – основа для технологических решений в различных отраслях промышленностиPlant genetic resources: the basis for technological solutions in various industrieshttps://orcid.org/0000-0002-8470-8254ХлесткинаЕ. К.KhlestkinaE. K.

Елена Константиновна Хлесткина, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, директор, ВИР; руководитель направления, Научно-технологический университет «Сириус», Научный центр генетики и наук о жизни

190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; 354340 Россия, Краснодарский край, федеральная территория «Сириус», пгт. Сириус, Олимпийский пр., 1

Elena K. Khlestkina, Dr. Sci. (Biology), Corresponding Member of the RAS, Director, VIR;  Research Area Manager, Sirius University of Science and Technology, Research Center of Genetics and Life Sciences

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg, 190000 Russia;  1 Olimpiysky Ave., Sirius Settlem., Sirius Federal Territory, Krasnodar Territory 354340, Russia

director@vir.nw.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4341-0766РозановаИ. В.RozanovaI. V.

Ирина Вениаминовна Розанова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Научно-технологический университет «Сириус», Научный центр генетики и наук о жизни

354340 Россия, Краснодарский край, федеральная территория «Сириус», пгт. Сириус, Олимпийский пр., 1

Irina V. Rozanova, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, Sirius University of Science and Technology, Research Center of Genetics and Life Sciences

1 Olimpiysky Ave., Sirius Settlem., Sirius Federal Territory, Krasnodar Territory 354340, Russia

rozanova.iv@talantiuspeh.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9212-2117ЕфремоваО. С.EfremovaO. S.

Ольга Сергеевна Ефремова, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий специалист, ВИР; специалист-исследователь, Научно-технологический университет «Сириус», Научный центр генетики и наук о жизни

190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; 354340 Россия, Краснодарский край, федеральная территория «Сириус», пгт. Сириус, Олимпийский пр., 1

Olga S. Efremova, Cand. Sci. (Agriculture), Leading Specialist,  VIR; Research Specialist, Sirius University of Science and Technology, Research Center of Genetics and Life Sciences

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg, 190000 Russia;  1 Olimpiysky Ave., Sirius Settlem., Sirius Federal Territory, Krasnodar Territory 354340, Russia

o.efremova@vir.nw.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4917-6862КрыловаЕ. А.KrylovaE. A.

Екатерина Александровна Крылова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, и. о. руководителя группы, ВИР; старший научный сотрудник, Научно-технологический университет «Сириус», Научный центр генетики и наук о жизни

190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; 354340 Россия, Краснодарский край, федеральная территория «Сириус», пгт. Сириус, Олимпийский пр., 1, e.krylova@vir.nw.ru, https://orcid.org/0000-0002-4917-6862

Ekaterina A. Krylova, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, Acting Head of a Group, VIR; Senior Researcher, Sirius University of Science and Technology, Research Center of Genetics and Life Sciences

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia; 1 Olimpiysky Ave., Sirius Settlem., Sirius Federal Territory, Krasnodar Territory 354340, Russia

e.krylova@vir.nw.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9366-0216УхатоваЮ. В.UkhatovaYu. V.

Юлия Васильевна Ухатова, кандидат биологических наук, заместитель директора,  ВИР; старший научный сотрудник, Научно-технологический университет «Сириус», Научный центр генетики и наук о жизни,

190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44;  354340 Россия, Краснодарский край, федеральная территория «Сириус», пгт. Сириус, Олимпийский пр., 1

Yulia V. Ukhatova, Cand. Sci. (Biology), Deputy Director, VIR:; Senior Researcher, Sirius University of Science and Technology, Research Center of Genetics and Life Sciences

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia; 1 Olimpiysky Ave., Sirius Settlem., Sirius Federal Territory, Krasnodar Territory 354340, Russia

y.ukhatova@vir.nw.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова; Научно-технологический университет «Сириус»РоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources; Sirius University of Science and TechnologyRussian FederationНаучно-технологический университет «Сириус»РоссияSirius University of Science and TechnologyRussian Federation2025271220251864249256Copyright © Хлесткина Е.К., Розанова И.В., Ефремова О.С., Крылова Е.А., Ухатова Ю.В., 20252025Хлесткина Е.К., Розанова И.В., Ефремова О.С., Крылова Е.А., Ухатова Ю.В.Khlestkina E.K., Rozanova I.V., Efremova O.S., Krylova E.A., Ukhatova Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/2508

Эффективное наукоемкое использование генетических ресурсов растений позволяет обеспечивать разнообразные отрасли промышленности не просто сырьевой биоресурсной базой, но высокотехнологичной продукцией с заданными свойствами, создание которой сопряжено с уменьшением воздействия на окружающую среду, минимизацией отходов, экономией энергетических и других ресурсов. Рассматриваются примеры применения растительного сырья в различных отраслях промышленности, способы лабораторной оценки генетических ресурсов растений для максимального вовлечения генетического разнообразия на ранних этапах научно-производственного цикла «Коллекции – селекция – семеноводство – производство товарной продукции – переработка». Эти технологические подходы позволяют повышать эффективность селекции для формирования свойств растительного сырья. Также рассматриваются перспективные способы целенаправленной прижизненной модификации свойств растительной продукции за счет применения генетических технологий.

 

Efficient science-intensive utilization of plant genetic resources can supply diverse industries with not just a raw bioresource base, but also high-tech products with desired properties, designed to reduce environmental impacts, minimize waste, and save energy and other resources. Examples of the uses of plant raw materials in various industrial sectors are discussed, as well as methods for laboratory evaluation of plant genetic resources to maximize the utilization of genetic diversity in the early stages of the research and production cycle “Collections – Breeding – Seed production – Plant production – Processing”. These technological approaches make it possible to increase the efficiency of plant breeding for the development of raw material properties. Promising methods for targeted in vivo modification of plant product properties through the use of genetic technologies are also discussed.

биологические (биоресурсные) коллекциибиотехнологиягенетические ресурсы растенийгенетические технологииисточники растительного сырьяbiological (bioresource) collectionsbiotechnologyplant genetic resourcesgenetic technologiessources of plant raw materialsСтатья подготовлена в рамках государственной программы федеральной территории «Сириус» «Научно-технологическое развитие федеральной территории “Сириус”» (Соглашение №18-03 от 10.09.2024). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.This article was prepared with financial support from the state program for the Sirius Federal Territory “Scientific and technological development of the Sirius Federal Territory” (Agreement No. 18-03 dated Sept. 10, 2024). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesАлимова Д.С., Баракова Н.В., Романов В.А., Самоделкин Е.А. Применение низкопентозановой ржи в технологии этилового спирта. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;8(3):248-253. DOI: 10.20914/2310-1202-2018-3-248-253Alimova D.S., Barakova N.V., Romanov V.A., Samodelkin E.A. Application of low pentosan rye potable ethanol production. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;8(3):248-253. [in Russian]. DOI: 10.20914/2310-1202-2018-3-248-253Об утверждении приоритетных направлений научно-технологического развития и перечня важнейших наукоемких технологий: Указ Президента Российской Федерации от 18.06.2024 № 529. Официальный интернет-портал правовой информации. 2024. URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202406180018 [дата обращения: 01.11.2025].Decree of the President of the Russian Federation No. 529 dated June 18, 2024 “On approval of priority areas of scientific and technological development and a list of the most important science-intensive technologies (Ob utverzhdenii prioritetnykh napravleniy nauchno-tekhnologicheskogo razvitiya i perechnya vazhneyshikh naukoyemkikh tekhnologiy)”. Official Internet Portal of the Legal Information; 2024. [in Russian]. URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202406180018 [дата обращения: 01.11.2025].Do P.T., Nguyen C.X., Bui H.T., Tran L.T.N., Stacey G., Gillman J.D. et al. Demonstration of highly efficient dual gRNA CRISPR/Cas9 editing of the homeologous GmFAD2–1A and GmFAD2–1B genes to yield a high oleic, low linoleic and α-linolenic acid phenotype in soybean. BMC Plant Biology. 2019;19(1):311. DOI: 10.1186/s12870-019-1906-8Do P.T., Nguyen C.X., Bui H.T., Tran L.T.N., Stacey G., Gillman J.D. et al. Demonstration of highly efficient dual gRNA CRISPR/Cas9 editing of the homeologous GmFAD2–1A and GmFAD2–1B genes to yield a high oleic, low linoleic and α-linolenic acid phenotype in soybean. BMC Plant Biology. 2019;19(1):311. DOI: 10.1186/s12870-019-1906-8О биоресурсных центрах и биологических (биоресурсных) коллекциях и о внесении изменений в статью 29 Федерального закона ‘О животном мире’: Федеральный закон № 428-ФЗ от 30.11.2024. Официальный интернет-портал правовой информации; 2024. URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202411300018 [дата обращения: 14.11.2025].Federal Law No. 428-FZ of Nov. 30, 2024 “On bioresource centers and biological (bioresource) collections and on amendments to Article 29 of the Federal Law ‘On the animal world’ (O bioresursnykh tsentrakh i biologicheskikh (bioresursnykh) kollektsiyakh i o vnesenii izmeneniy v statyu 29 Federalnogo zakona ‘O zhivotnom mire’). Official Internet Portal of the Legal Information; 2024. [in Russian]. URL: http://publication.pravo.gov.ru/document/0001202411300018 [дата обращения: 14.11.2025].Хорошавин Ю.А., Хлесткин В.К. Методические указания по оценке содержания амилозы и амилопектина в картофельном крахмале. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018;22(7):820-824. DOI: 10.18699/VJ18.432Khoroshavin Yu.A., Khlestkin V.K. A modified procedure for the evaluation of the amylose and amylopectin content in potato starch. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2018;22(7):820-824. [in Russian]. DOI: 10.18699/VJ18.432Кобылянский В.Д., Солодухина О.В. Технология селекции и семеноводства ржи универсального использования с низким содержанием водорастворимых пентозанов в зерне. Санкт-Петербург; ВИР; 2023. DOI: 10.30901/978-5-907145-57-3Kobylyansky V.D., Solodukhina O.V. Breeding and seed production technology for the rye of universal use with low content of water-soluble pentosans in grain. St. Petersburg: VIR; 2023. [in Russian]. DOI: 10.30901/978-5-907145-57-3Кобылянский В.Д., Солодухина О.В., Потапова Г.Н., Ткаченко И.В., Галимов К.А. Изучение инновационной зернофуражной низкопентозановой озимой ржи. Пермский аграрный вестник. 2014;1(5):10-16.Kobylyansky V.D., Solodukhina O.V., Potapova G.N., Tkachenko I.V., Galimov K.A. The study of innovation grain fodder winter rye with low pentosans content. Perm Agrarian Journal. 2014;1(5):10-16. [in Russian]Kolchanov N.A., Kochetov A.V., Salina E.A., Pershina L.A., Khlestkina E.K., Shumny V.K. Status and prospects of marker-assisted and genomic plant breeding. Herald of the Russian Academy of Sciences. 2017;87(2):125-131. DOI: 10.1134/S1019331617020113Kolchanov N.A., Kochetov A.V., Salina E.A., Pershina L.A., Khlestkina E.K., Shumny V.K. Status and prospects of marker-assisted and genomic plant breeding. Herald of the Russian Academy of Sciences. 2017;87(2):125-131. DOI: 10.1134/S1019331617020113Лоскутов И.Г. История мировой коллекции генетических ресурсов растений в России / под ред. Е.К. Хлесткиной. 2-е изд. Санкт-Петербург: ВИР; 2025. DOI: 10.30901/978-5-907780-18-7Loskutov I.G. The history of the global collection of plant genetic resources in Russia. E.K. Khlestkina (ed.). 2nd ed. St. Petersburg: VIR; 2025. [in Russian]. DOI: 10.30901/978-5-907780-18-7Loskutov I.G., Ukhatova Y.V., Khlestkina E.K. VIR: from a small Bureau in the Russian Empire to the present-day National Center for Plant Genetic Resources. Genetic Resources. 2025;(S2):58-69. DOI: 10.46265/genresj.EVEF5522Loskutov I.G., Ukhatova Y.V., Khlestkina E.K. VIR: from a small Bureau in the Russian Empire to the present-day National Center for Plant Genetic Resources. Genetic Resources. 2025;(S2):58-69. DOI: 10.46265/genresj.EVEF5522Ma J., Sun S., Whelan J., Shou H. CRISPR/Cas9-mediated knockout of GmFATB1 significantly reduced the amount of saturated fatty acids in soybean seeds. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(8):3877. DOI: 10.3390/ijms22083877Ma J., Sun S., Whelan J., Shou H. CRISPR/Cas9-mediated knockout of GmFATB1 significantly reduced the amount of saturated fatty acids in soybean seeds. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(8):3877. DOI: 10.3390/ijms22083877Павлов А.В., Брач Н.Б., Пороховинова Е.А., Хлесткина Е.К. Методика определения качества волокна льна по малым пробам с использованием универсальной разрывной машины Instron 5943. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2025;186(3):112-126. DOI: 10.30901/2227-8834-2025-3-112-126Pavlov A.V., Brutch N.B., Porokhovinova E.A., Khlestkina E.K. Flax fiber quality estimation technique for small samples using the Instron 5943 universal breaking device. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2025;186(3):112-126. [in Russian]. DOI: 10.30901/2227-8834-2025-3-112-126Поморова Ю.Ю., Пятовский В.В., Серова Ю.М. Биохимический состав семян сортов сои, возделываемых в различных регионах России, и аспекты его биологической ценности (обзор). Масличные культуры. 2023;4(196):84-96. DOI: 10.25230/2412-608X-2023-4-196-84-96Pomorova Yu.Yu., Pyatovsky V.V., Serova Yu.M. Biochemical composition of soybean seeds produced in various regions of Russia and aspects of its biological value (review). Oil Crops. 2023;4(196):84-96. [in Russian]. DOI: 10.25230/2412-608X-2023-4-196-84-96Sashidhar N., Harloff H.J., Potgieter L., Jung C. Gene editing of three BnITPK genes in tetraploid oilseed rape leads to significant reduction of phytic acid in seeds. Plant Biotechnology Journal. 2020;18(11):2241-2250. DOI: 10.1111/pbi.13380Sashidhar N., Harloff H.J., Potgieter L., Jung C. Gene editing of three BnITPK genes in tetraploid oilseed rape leads to significant reduction of phytic acid in seeds. Plant Biotechnology Journal. 2020;18(11):2241-2250. DOI: 10.1111/pbi.13380Шеленга Т.В., Никифоров А.А., Бурляева М.О., Перчук И.Н., Попов В.С. Экспресс-оценка показателей питательной ценности семян Vigna unguiculata (L.) Walp. из коллекции ВИР с помощью БИК-спектроскопии. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2025a;186(2):68-78. DOI: 10.30901/2227-8834-2025-2-68-78Shelenga T.V., Nikiforov A.A., Burlyaeva M.O., Perchuk I.N., Popov V.S. Rapid assessment of nutritional value indicators in Vigna unguiculata (L.) Walp. seed accessions from the VIR collection using NIR spectroscopy. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2025a;186(2):68-78. [in Russian]. DOI: 10.30901/2227-8834-2025-2-68-78Шеленга Т.В., Соловьева А.Е., Соколова Д.В., Васипов В.В., Смоленская А.Е., Попов В.С. Экспресс-оценка биохимических показателей хозяйственной ценности образцов семян амаранта из коллекции ВИР с помощью БИК-спектроскопии. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2025b;186(1):52-60. DOI: 10.30901/2227-8834-2025-1-52-60Shelenga T.V., Solovyeva A.E., Sokolova D.V., Vasipov V.V., Smolenskaya A.E., Popov V.S. Rapid assessment of biochemical indicators of agronomic value in amaranth seed accessions from the VIR collection using NIR spectroscopy. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2025b;186(1):52-60. [in Russian]. DOI: 10.30901/2227-8834-2025-1-52-60Солодухина О.В., Кобылянский В.Д., Кузнецова Л.И., Лавреньтева Н.С., Тимина М.А. Перспективы использования низкопентозановой ржи для хлебопекарных целей. Российская сельскохозяйственная наука. 2018;(6):3-5. DOI: 10.31857/S250026270001823-0Solodukhina O., Kobylyansky V., Kuznetsova L., Lavrenteva N., Timina M. Prospects of low pentosane grain fodder rye use for baking purposes. Russian Agricultural Sciences. 2018;(6):3-5. [in Russian]. DOI: 10.31857/S250026270001823-0Sugano S., Hirose A., Kanazashi Y., Adachi K., Hibara M., Itoh T. et al. Simultaneous induction of mutant alleles of two allergenic genes in soybean by using site-directed mutagenesis. BMC Plant Biology. 2020;20(1):513. DOI: 10.1186/s12870-020-02708-6Sugano S., Hirose A., Kanazashi Y., Adachi K., Hibara M., Itoh T. et al. Simultaneous induction of mutant alleles of two allergenic genes in soybean by using site-directed mutagenesis. BMC Plant Biology. 2020;20(1):513. DOI: 10.1186/s12870-020-02708-6Tuncel A., Corbin K.R., Ahn-Jarvis J., Harris S., Hawkins E., Smedley M.A. et al. Cas9-mediated mutagenesis of potato starch-branching enzymes generates a range of tuber starch phenotypes. Plant Biotechnology Journal. 2019;17(12):2259-2271. DOI: 10.1111/pbi.13137Tuncel A., Corbin K.R., Ahn-Jarvis J., Harris S., Hawkins E., Smedley M.A. et al. Cas9-mediated mutagenesis of potato starch-branching enzymes generates a range of tuber starch phenotypes. Plant Biotechnology Journal. 2019;17(12):2259-2271. DOI: 10.1111/pbi.13137Ukhatova Y.V., Erastenkova M.V., Korshikova E.S., Krylova E. A., Mikhailova A.S., Semilet T.V. et al. Improvement of crops using the CRISPR/Cas system: new target genes. Molecular Biology. 2023;57(3):375-397. DOI: 10.1134/S0026893323030135Ukhatova Y.V., Erastenkova M.V., Korshikova E.S., Krylova E. A., Mikhailova A.S., Semilet T.V. et al. Improvement of crops using the CRISPR/Cas system: new target genes. Molecular Biology. 2023;57(3):375-397. DOI: 10.1134/S0026893323030135Wu N., Lu Q., Wang P., Zhang Q., Zhang J., Qu J. et al. Construction and analysis of GmFAD2-1A and GmFAD2-2A soybean fatty acid desaturase mutants based on CRISPR/Cas9 technology. International Journal of Molecular Sciences. 2020;21(3):1104. DOI: 10.3390/ijms21031104Wu N., Lu Q., Wang P., Zhang Q., Zhang J., Qu J. et al. Construction and analysis of GmFAD2-1A and GmFAD2-2A soybean fatty acid desaturase mutants based on CRISPR/Cas9 technology. International Journal of Molecular Sciences. 2020;21(3):1104. DOI: 10.3390/ijms21031104Zhao X., Jayarathna S., Turesson H., Fält A., Nestor G., González M.N. et al. Amylose starch with no detectable branching developed through DNA-free CRISPR-Cas9 mediated mutagenesis of two starch branching enzymes in potato. Scientific Reports. 2021;11(1):4311. DOI: 10.1038/s41598-021-83462-zZhao X., Jayarathna S., Turesson H., Fält A., Nestor G., González M.N. et al. Amylose starch with no detectable branching developed through DNA-free CRISPR-Cas9 mediated mutagenesis of two starch branching enzymes in potato. Scientific Reports. 2021;11(1):4311. DOI: 10.1038/s41598-021-83462-z

The authors declare that there are no conflicts of interest present.