Журнал «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» был основан в 1908 году. В издании «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» публикуются на русском и английском языках: обзорные статьи, результаты оригинальных экспериментальных исследований генетических ресурсов растений, протоколы и методы исследований в области ботаники, эволюции, систематики, агробиологии, генетики, физиологии, биохимии, иммунитета, молекулярной биологии, биотехнологии. Отдельные выпуски издания «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» могут иметь определенную тематическую направленность. Журнал ориентирован на специалистов, ведущих исследования в сфере мобилизации, сохранения, всестороннего изучения и использования растительных ресурсов.
Текущий выпуск
МОБИЛИЗАЦИЯ И СОХРАНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ
Самая крупная коллекция подсолнечника хранится в генбанке США. Однако, поскольку Американский континент является центром происхождения однолетних и многолетних дикорастущих видов Helianthus L., две трети американской коллекции составляют образцы диких видов, собранные в Северной и Центральной Америке. На втором месте по численности находится коллекция культурного подсолнечника генбанка Франции. В коллекции ВИР всего лишь 431 образец дикорастущих видов, тогда как коллекция культурного подсолнечника (2306 образцов) самая богатая по разнообразию генотипов и оригинальная – по численности образцов она занимает третье место в мире. Здесь сосредоточены первые сорта народной селекции и первые сорта селекционных учреждений, так как именно в России происходил процесс становления культуры подсолнечника. Высокомасличные сорта ‘Передовик’, ‘Смена’, ‘Спутник’ и другие лежат в основе первых американских линий для гетерозисной селекции. Отечественные сорта обладают устойчивостью к заразихе, ржавчине, ложной мучнистой росе и подсолнечниковой моли. Материалы экспедиций в Молдавии, Украине, Центральной России и Приморском крае, проведенных в 60–80-е годы прошлого столетия, также ценны и оригинальны. Работа по изучению коллекции ведется в соответствии с основными направлениями селекции. В результате многолетних исследований созданы выборки образцов – признаковые коллекции высокомасличных и высокобелковых, крупноплодных, высокорослых, устойчивых к различным патогенам образцов. Для селекции подсолнечника с использованием эффекта гетерозиса получены линии короткостебельные, с цитоплазматической мужской стерильностью и линии – восстановители фертильности пыльцы.
Актуальность исследования связана с необходимостью совершенствования методов сортовой идентификации и перепроверки дублетных образцов, что особенно важно для крупных коллекций, включающих старые сорта, для которых зачастую не хватает систематизированной информации об их отличительных признаках.
Материалы и методы. В работе изучены 39 старых отечественных сортов картофеля, сохраняемых на Полярной опытной станции ВИР, 29 из которых были представлены 2–3 дублетными образцами. Проведены поиск литературных данных и верификация сортоспецифичных морфологических признаков этих образцов, генотипирование с использованием набора микросателлитных маркеров и молекулярный скрининг с маркерами ряда генов, контролирующих устойчивость к Globodera rostochiensis (Wollenweber) Behrens, Synchytrium endobioticum (Schilbersky) Percival, Phytophthora infestans (Montagne) de Bary, а также c широко используемыми маркерами разных типов пластидной и митохондриальной ДНК.
В результате проведенных исследований для 37 образцов старых сортов получены: индивидуальные SSR-профили; информация об их типах органельных ДНК; данные о наличии/отсутствии маркеров, ассоциированных с генами устойчивости к ряду вредных организмов. У 25 из 29 сортов, представленных разным числом дублетов, SSR-профили совпали для всех образцов, а у 4 образцов выявлены несовпадения.
Заключение. Полученные результаты подтверждают литературные данные о перспективах использования микросателлитного анализа для повышения эффективности традиционных методов верификации сортоспецифичных признаков и выявления дублетных образцов в биоресурсных коллекциях.
Актуальность. В настоящее время улучшению природных кормовых угодий уделяется недостаточное внимание, что приводит к постепенному переходу сенокосов в пастбища и их последующей деградации. Это сопровождается снижением продуктивности и изменением видового состава кормовых угодий. Многие хозяйства компенсируют нехватку кормов преимущественно за счет маловидовых сеяных сенокосов и пастбищ, которые не способны в полной мере заменить естественные природные угодья ни по видовому богатству и разнообразию, ни по содержанию биологически активных веществ и кормовой продуктивности.
Материалы и методы. Геоботанические исследования проводились в 2017–2023 гг. на территории учебного научно-производственного участка «Оёкское» – учебной и производственной исследовательской базе Иркутского государственного аграрного университета. Кормовые угодья изучали с использованием общепринятой инструкции по проведению геоботанического обследования природных кормовых угодий.
Результаты и выводы. На территории исследования выделены два класса луговых экосистем (низинные, западинные луговые понижения, краткопоемные луга прирусловой и центральной поймы) и класс болотных экосистем. Площадь луговых экосистем составляет 4235,9 га (14,54% от общей территории исследования), из которых 14,2% (602,1 га) занимают сенокосы и 85,8% (3633,8 га) – пастбища. Продуктивность кормовых угодий составляет 7,1–12,6 ц/га (сухой поедаемой массы – 5,8–10,0 ц/га) (возд.-сух.). Поверхностное улучшение рекомендовано для суходольных и краткопоемных лугов, сильнозакустаренные среднепоемные, низинные и болотные луга нуждаются в коренном улучшении.
ИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙ
Актуальность. Ежевика в последние годы становится все более востребованной ягодной культурой на территории России. Однако потенциал зимостойкости этой культуры невысок, поэтому расширение зоны возделывания в регионы страны с холодными зимами сопряжено с необходимостью подзимнего укрытия растений или создания более выносливых к низким зимним температурам сортов селекционным путем. Цель исследования ‒ обосновать необходимость разработки нескольких моделей сортов ежевики для средней полосы России в связи с разными морозо- и зимостойкостью и типами роста.
Материалы и методы. Проведена оценка морозостойкости 39 образцов разных морфологических типов из биоресурсной коллекции ежевики в Орловской области в 2022–2025 гг. (с абсолютными минимумами ‒25°С, ‒29,5°С и ‒19°С соответственно) в полевых условиях с использованием общепринятой в России методики. Большая часть сортов находилась зимой под укрытием агроволокном. Для статистической обработки данных использован вариационный анализ.
Результаты. Выявлены различия по морозостойкости между четырьмя морфологическими типами сортов и отдельными генотипами в пределах групп. Определено, что для решения проблемы зимостойкости селекционным путем перспективны в селекции в этой климатической зоне представители трех групп ‒ пряморослых летних, ремонтантных и стелющихся летних.
Заключение. Анализ полученных данных позволяет рассматривать в качестве селекционных ориентиров три основные модели сортов ежевики, нацеленных на повышение зимостойкости культуры в условиях средней полосы России. Первая модель – высокозимостойкие сорта с пряморослым компактным габитусом, предназначенные для неукрывной культуры; вторая модель – ремонтантные сорта с раннеосенним созреванием ягод и морозостойкой подземной частью для выращивания без зимнего укрытия; третья модель ‒ раннеспелые сорта со стелющимися гибкими побегами для укрывной культуры.
Актуальность. Использование беталаинов в качестве натуральных пищевых красителей сталкивается с трудностями, связанными со стабильностью их химической структуры в процессе хранения и, следовательно, их красящей способностью. Актуальность исследования обусловлена недостаточной изученностью закономерностей изменения концентрации беталаинов в течение длительного хранения.
Материалы и методы. В исследовании проанализированы 52 образца столовой свеклы из коллекции ВИР с интенсивной красной окраской корнеплодов. Количественное определение беталаинов проводили спектрофотометрическим методом.
Результаты и заключение. Содержание пигментов в исследуемых образцах колебалось от 130 до 1526 мг/100 г сухого веса, из них: бетацианинов – от 82 до 1271 мг/100 г, бетаксантинов – от 23 до 494 мг/100 г. Методом кластерного анализа все образцы были разделены на 4 группы в зависимости от общего содержания беталаинов. Получены данные по ежемесячной динамике беталаинов в корнеплодах столовой свеклы при длительном хранении. В первый месяц после уборки и закладки корнеплодов на хранение наблюдался рост содержания беталаинов примерно на 40%. В среднем при длительном хранении деградация пигмента составила 28%. Снижение беталаинов происходило преимущественно за счет уменьшения количества бетацианинов. Среди изученных образцов наибольший интерес для получения красителя непосредственно после уборки и в первый месяц хранения представляет сорт ‘Генеральская’ (к-3894, Россия). Сорта ‘Комбат’ (к-4032, Россия) и ‘Маруся’ (к-3982, Россия) показали себя как наиболее стабильные источники пигмента на протяжении всего срока хранения.
Актуальность. Согласно отчету Обсерватории экономической сложности (ОЭС) за 2023 г., мировой рынок кукурузной муки за последние пять лет растет с каждым годом на 5,85%. Положительная динамика обусловлена возросшей популярностью безглютеновых продуктов и инновационными достижениями в технологиях выращивания и переработки кукурузы.
Материалы и методы. Объектом исследования послужили 10 образцов кукурузы шести подвидов с диплоидным и тетраплоидным геномом из коллекции ВИР. Для изучения влияния кукурузного компонента на технологические свойства пшеничной муки при совместной переработке зерна кукурузы и пшеницы были подобраны образцы мягкой пшеницы как среднего, так и низкого качества. Технологические свойства белкового комплекса зерна кукурузы оценивали методом седиментационного анализа. Состояние углеводного комплекса определяли по числу падения на микро-виско-амилографе фирмы Brabender. Биохимический состав зерна кукурузы определяли на ближнем инфракрасном анализаторе (БИК-анализаторе) SupNIR-2750 (Китай). Статистическая обработка данных выполнена с использованием программного обеспечения Statistica 10.0 от StatSoft Russia.
Результаты. Установлены различия между образцами разных подвидов кукурузы по гранулометрическому составу, потенциалу набухания частиц муки, термодинамике крахмала, степени и характеру воздействия на пшеничный компонент при совместной переработке на уровне реологии клейковины, теста и клейстера, а также хлебной выпечки. Показано укрепление белкового комплекса и подавление ферментативных процессов. Выявлена улучшающая способность образцов восковидной кукурузы при совместной переработке с пшеницей на качество теста, дана оценка образцам мукомольного, крупяного и кормового направления. Наиболее инертны при совместной переработке с пшеницей образцы сахарной кукурузы.
Заключение. Выявленные различия у изученных образцов по технологическим свойствам и внутри технологических групп позволяют вести селекционный отбор по этим признакам.
Актуальность. В условиях аридизации климата и нарастания водного дефицита в Республике Узбекистан кунжут (Sesamum indicum L.) рассматривается как перспективная масличная культура, способная адаптироваться к высоким температурам и ограниченной влагообеспеченности. Однако физиолого-биохимические особенности фотосинтетического аппарата различных генотипов кунжута остаются недостаточно изученными, что ограничивает возможности целенаправленного селекционного отбора устойчивых форм.
Материалы и методы. Исследованы 12 коллекционных генотипов кунжута различного эколого-географического происхождения, выращенных в условиях Кибрайского района Ташкентской области в 2025 г. Содержание хлорофиллов a, b, их суммы и каротиноидов в листьях определяли спектрофотометрически после экстракции 96-процентным этанолом в фазах бутонизации, цветения и начала формирования коробочек по формулам Лихтенталера.
Результаты. Установлено, что концентрация хлорофилла a (Chl a) в течение генеративного периода оставалась относительно стабильной (1,06–1,18 мг/г), тогда как содержание Chl b проявляло выраженную фазовую динамику, снижаясь к цветению и возрастая на стадии формирования коробочек. Максимальные значения суммарного хлорофилла (1,97 мг/г) отмечены на поздней фазе. Отношение Chl a/b варьировало в пределах 1,6–2,4, достигая максимума в фазе цветения и минимума в фазе плодообразования. Индекс Car/Chl (a+b) возрастал до 0,195 в период цветения и снижался до 0,108 к началу формирования плодов. Среди генотипов наибольшие уровни хлорофиллов и каротиноидов выявлены у K66, K161 и K1396, что указывает на их повышенную фотозащитную способность и потенциальную стрессоустойчивость.
Заключение. Полученные данные подтверждают выраженную фазовую и генотипическую вариабельность пигментной системы кунжута. Генотипы K66, K161 и K1396 могут быть рекомендованы в качестве исходного материала для селекционной работы, направленной на повышение засухоустойчивости и продуктивности культуры в аридных условиях.
Актуальность. Регенерация гороха (Pisum sativum L.) через индукцию органогенеза в каллусной ткани – один из основных этапов создания трансформированных линий. В этой связи цель наших исследований заключалась в разработке протокола получения растений-регенерантов овощного гороха различных морфотипов через культуру тканей посредством инициации органогенеза.
Материалы и методы. Объектами исследования были овощные сорта гороха ‘Парус’ (к-9350) и ‘Красавчик’ (к-9449). На этапе введения в асептические условия при обработке набухших и сухих семян оценивали три стерилизующих агента. Через девять суток после посадки семян на питательную среду проростки разделяли на верхушечную почку, следующий за ней узел без листового аппарата и семядольный узел. Полученные экспланты переносили на четыре варианта питательных сред индукции каллуса. Для инициации морфогенеза тестировали три модификации сред. Сформированные побеги пересаживали на среды, содержащие ½ солей МС с добавлением 2 и 4 мг/л ИМК.
Результаты. Оптимальное соотношение всхожих семян к неинфицированным эксплантам получено при обработке сухих семян 1-процентным раствором NaOCl. Образование каллуса зафиксировано у всех типов эксплантов на всех вариантах сред. Изучение влияния гормонов роста на побегообразование каллусных агрегатов показало, что повышение концентрации цитокинина приводит к увеличению числа каллусов, образующих побеги, и количества побегов.
Заключение. Разработан протокол получения растений-регенерантов через культуру тканей посредством инициации органогенеза. Для индукции каллусной ткани питательные среды МСК2 (НУК 5 мг/л) и МСК3 (ИМК 6 мг/л и БАП 1 мг/л) рекомендованы как наиболее органогенные. Оптимальной средой для образования побегов является МСП2 (БАП 2,5 мг/л и ИМК 0,5 мг/л). Варианты сред для формирования корней имеют схожую положительную эффективность. Способность к регенерации в культуре тканей у сортов ‘Парус’ и ‘Красавчик’ была сопоставима.
Актуальность. Виды рода Iris L. привлекают внимание исследователей как источник биологически активных соединений, перспективных для создания лекарственных препаратов. Данные по особенностям латентного периода вида Iris pallasii Fisch. ex Trevir. флоры Казахстана отсутствуют.
Материалы и методы. Семена собрали в период 2015–2022 гг. в Алматинской области и от растений, выращиваемых на коллекционном участке лекарственных растений Ботанического сада Института ботаники и фитоинтродукции. Для оценки качества семян I. pallasii использовали мягколучевую передвижную рентгеновскую диагностическую установку. В качестве стандартного стимулятора роста использовали 0,3-процентный раствор перекиси водорода, а также 0,05-процентный раствор эпинбрассинолида и «Биостим». Контроль проращивали только на воде.
Результаты. Масса 1000 семян вида колеблется незначительно, независимо от их происхождения: масса природных семян I. pallasii – от 17,2 до 19,1 г, интродуцированные растения этого вида дают семена немного большей массой – от 18,1 до 19,7 г. Результаты оценки лабораторной всхожести семян I. pallasii показали, что применение различных методов стимуляции роста способствовало повышению их всхожести, что проявилось при длительном проращивании семян (до 110 дней). Отмечено, что максимальное число прорастающих семян фиксировали на протяжении 30–40 (до 80) дней опыта. При этом часть семян (как в контроле, так и в опыте) проросла лишь на 100–110-й дни опыта.
Заключение. В разные годы I. pallasii формирует семена разного качества. В условиях культивирования в Ботаническом саду, как правило, они имеют больший процент выполненных, полноценных семян, имеющих высокую всхожесть, которая сохраняется длительное время. Стимуляторы роста способствуют повышению лабораторной всхожести семян на 10–20%. Максимальное число прорастающих семян I. pallasii во всех вариантах опыта, независимо от места произрастания, отмечалось в период с 40-го по 80-й день.
ГЕНЕТИКА КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ
Актуальность. Соя (Glycine max (L.) Merr.) – один из наиболее значимых объектов мирового сельского хозяйства. Важным направлением в селекции сои является оптимизация продолжительности вегетационного периода. Современные методы, включая использование ДНК-маркеров, позволяют ускорить отбор нужных генотипов. Одним из инструментов для выявления маркеров является полногеномный анализ ассоциаций (GWAS). Целью статьи было выявление локусов, ассоциированных с продолжительностью периода от всходов до цветения.
Материалы и методы. Был выполнен GWAS на данных трехлетнего полевого изучения (2023–2025) на Адлерской опытной станции – филиале ВИР (43.450° N, 39.933° E) и данных GBS (genotyping by sequencing) выборки из 169 образцов сои коллекции ВИР разного эколого-географического происхождения. Анализ выполнен с использованием программного обеспечения Tassel 5.0, реализующего смешанную линейную модель (MLM).
Результаты. Выявлено 48 значимых SNP, распределенных по 14 хромосомам. Среди них присутствуют известные QTL, участвующие в регуляции цветения, и потенциально новые локусы на хромосомах Gm1 (115 сМ), Gm6 (117 сМ), Gm7 (34–36 сМ), Gm8 (116 сМ), ранее не описанные в литературе.
Заключение. Помимо известных QTL, участвующих в регуляции цветения, в ходе исследования выявлены новые локусы, ранее не описанные в литературе. Изучение сортов сои, имеющих различное географическое происхождение, в условиях прибрежной зоны Черного моря позволило выявить новые маркеры, ассоциированные со сроком цветения.
Актуальность. Возделывание генетически защищенных сортов ячменя рассматривается как наиболее экономичный способ борьбы с обыкновенной злаковой тлей Sсhizaphis graminum Rondani. К сожалению, этот опасный фитофаг способен довольно быстро преодолевать устойчивость растений. Богатым источником пополнения запаса новых эффективных генов резистентности могут быть образцы местного ячменя, поступившие в коллекцию Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова из стран Азии.
Материалы и методы. В лабораторных опытах с помощью балловой шкалы оценили устойчивость к краснодарской популяции насекомого 65 образцов ячменя из Афганистана и семи линий, которые были выделены ранее из гетерогенных местных образцов. Кроме того, изучили сорт ‘Post’ (к-31204, США, защищен геном Rsg1) и линии, выделенные из образцов к-15903, к-15600, к-16190 (Китай), к-4080, к-3885, к-3904 (Монголия) и сорта ‘Онохойский’ (к-16626, Россия, Бурятия), каждая из которых имеет по одному гену устойчивости, а также выделенную из сорта ‘Namji Milyang Native K647 1007’ (к-28129, Северная Корея) линию, защищенную доминантным и рецессивным генами. Наследование устойчивости у линий из Афганистана изучали с помощью тест-клонов S. graminum и гибридологического анализа.
Результаты и выводы. Восемь гетерогенных образцов из Афганистана содержат растения с высоким уровнем устойчивости к обыкновенной злаковой тле. В результате заселения ‘Post’ и семи линий, выделенных из афганских образцов, 93 клонами тли выявили 29 фенотипов вирулентности S. graminum. Устойчивость всех линий контролируют различные аллели, отличающиеся и от идентифицированных нами ранее. Эффективность генов, которыми защищены выделенные из афганских образцов линии, в большинстве случаев низка. Устойчивы к популяции тли две линии – 20209 и 22421. У линии 22421 выявлен моногенный доминантный контроль признака.
Актуальность. В условиях нестабильного климата Северного Зауралья создание адаптивных и высокопродуктивных сортов овса посевного (Avena sativa L.) требует вовлечения в селекцию новых доноров ценных генов и глубокого изучения закономерностей наследования хозяйственно ценных признаков. Цель исследования – определить эффект гетерозиса и тип фенотипического доминирования основных количественных признаков у гибридов первого поколения (F1) овса посевного в почвенно-климатических условиях Северного Зауралья.
Материалы и методы. В 2023–2024 гг. в лесостепной зоне Тюменской области изучено 14 гибридных комбинаций (F1), полученных от скрещивания местных сортов (‘Тоболяк’, ‘Отрада’, ‘Фома’) с донорами генов устойчивости к корончатой ржавчине (Pc). Оценка проведена на опытном поле НИИСХ Северного Зауралья и в лаборатории геномных исследований в растениеводстве согласно методическим указаниям ВИР; рассчитаны коэффициенты фенотипического доминирования (Hp) и показатели истинного гетерозиса.
Результаты. Установлено, что экстремальные температуры в период гибридизации (2023 г.) до +36°С лимитировали завязываемость зерен. В 2024 г. у всех изученных гибридов выявлен эффект гетерозиса одновременно по четырем признакам: высоте растения, длине метелки, числу и массе зерен с растения. Позитивное сверхдоминирование по всем хозяйственно ценным признакам отмечено в комбинациях ‘Тоболяк’ × ‘AC Francis’, ‘AC Francis’ × ‘Фома’, Нарпс × ‘Отрада’; отрицательное сверхдоминирование – в комбинациях к-15021 × ‘Тоболяк’, ‘Отрада’ × к-15021.
Заключение. По комплексу признаков и максимальному проявлению гибридной силы выделены перспективные комбинации: ‘Тоболяк × ‘AC Francis’, ‘AC Francis’ × ‘Фома’, ‘Фома’ × к-15021 и Нарпс × ‘Отрада’. Данные генотипы рекомендуются для дальнейшей селекционной работы как источники высокой продуктивности и адаптивности.
Актуальность. Высокостеариновый подсолнечник рассматривается как альтернатива импортируемому пальмовому маслу при производстве твердых растительных жиров в пищевой промышленности. Целью исследований стало изучение фенотипической изменчивости состава основных жирных кислот в семенах отечественных линий ЛГ34, ЛГ36 и ЛГ37 с высоким содержанием стеариновой и олеиновой жирных кислот в различных экологических условиях выращивания, включая камеру гидропоники.
Материалы и методы. В исследовании использовали высокостеариновые высокоолеиновые линии генетической коллекции подсолнечника Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур имени В.С. Пустовойта: ЛГ34, ЛГ36 и ЛГ37. Линии выращивали в полевых условиях в 2023 и 2024 г., а также в двух сезонах камеры гидропоники в 2024 и 2025 г. С использованием метода газожидкостной хроматографии определяли состав основных жирных кислот в масле 10 отдельных семянок изучаемых образцов.
Результаты. У изученных линий содержание стеариновой кислоты увеличилось на 10,2–12,1%, а олеиновой кислоты снизилось на 16,6–16,8% в условиях камеры гидропоники по отношению к полевым условиям. Уровень пальмитиновой кислоты был более стабильным, и изменчивость не имела подобной закономерности. С использованием ANOVA выявлено достоверное влияние условий года на уровень всех основных жирных кислот. Наиболее высокая доля влияния условий установлена для стеариновой и олеиновой кислот: 85 и 67% соответственно. Для признака содержания стеариновой кислоты обнаружена сильная отрицательная корреляция с максимальной и среднесуточной температурой воздуха (r = –0,94 и r = –0,85), тогда как с минимальной температурой отмечена положительная связь (r = 0,86).
Заключение. Установлено значительное модификационное увеличение содержания стеариновой и снижение олеиновой кислот в масле семян высокостеариновых линий подсолнечника при выращивании в условиях камеры гидропоники по отношению к полевым условиям.
ОТЕЧЕСТВЕННАЯ СЕЛЕКЦИЯ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ
Актуальность. Для твердой пшеницы селекция на содержание каротиноидов в зерне и в конечном продукте (макаронных и крупяных изделиях) является одним из важнейших направлений. Каротиноиды, содержащиеся в зерне, положительно влияют на здоровье человека. Применение MAS-технологии в современной селекции позволяет проводить генотипирование большого числа образцов и дает возможность на практике ученому-селекционеру точнее оценивать имеющийся исходный материал.
Материалы и методы. Объектом исследования послужили сорта и линии яровой твердой пшеницы селекции ФАНЦ Юго-Востока. Для оценки аллельного состояния гена z-каротиндесатуразы (ZDS), участвующего в синтезе каротиноидов, влияющего на индекс желтизны (YI) и содержание каротиноидных пигментов (YPC), применяли метод KASP ZDS-A1_SNP-маркера.
Результаты. Установлено, что все образцы коллекции яровой твердой пшеницы саратовской селекции несут аллель Zds-A1b с положительным влиянием на содержание каротиноидов в зерне (YPC) и индекс желтизны (YI).
Заключение. Использование молекулярного маркера для определения аллельного состояния гена ZDS, влияющего на синтез каротиноидных пигментов, позволяет определить ценные и необходимые в селекции признаки качества селекционного материала и применять эти данные в создании востребованных в производстве сортов.
Актуальность. Оценка генотипов в гибридной популяции зачастую искажается из-за нерегулируемых факторов, таких как остаточный гетерозис, конкуренция растений, почвенная неоднородность, погодные условия в год отбора. Если воздействие первых трех факторов в ранних поколениях гибридов невозможно устранить, то условия произрастания в некоторой степени могут быть управляемы путем создания провокационных фонов, испытания в разных географических пунктах или в разные годы. Наиболее доступный способ отбора растений в разнообразных условиях заключается в пересеве гибридных популяций на протяжении нескольких лет.
Материалы и методы. Двадцать четыре линии яровой мягкой пшеницы, полученные при индивидуальном отборе из восьми гибридных популяций в три разных года (2017, 2018, 2019), испытаны по урожайности и элементам продуктивности в лесостепи Алтайского Приобья (г. Барнаул) в 2024 и 2025 г.
Результаты. На изменчивость практически всех рассматриваемых признаков достоверно влияли факторы «родословная», «год отбора из гибридной популяции» и «год испытания линий поздних поколений». Наибольший вклад в изменчивость урожайности линий поздних поколений внес фактор «год испытания линий поздних поколений» (37,6%) и взаимодействие факторов «родословная» и «год отбора из гибридной популяции» (15,4%). Средняя урожайность была наибольшей у линий, отобранных в 2019 г. (415 г/м2 против 408 г/м2 и 383 г/м2 в 2017 и 2018 г. соответственно), а наибольшее количество самых урожайных линий отобрано из популяций, посеянных в 2017 г. (4 штуки против 2 и 1 шт. в 2018 и 2019 г. соответственно).
Заключение. Условия, складывающиеся в год отбора из гибридных популяций, оказывают достоверное влияние на изменчивость практически всех признаков линий поздних поколений у яровой мягкой пшеницы. Индивидуальный отбор из разнообразных гибридных популяций в разные годы позволяет охватить широкую изменчивость, что повышает эффективность селекции.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПРИКЛАДНЫХ ПРОБЛЕМ
Актуальность. Родственные мягкой пшенице виды и роды – важные источники обогащения ее генетического разнообразия. Среди растений образца ‘TAM 200’ (США), имеющего в родословной интрогрессивную родительскую форму, было обнаружено нетипичное растение, и от него получены рекомбинантные линии (РЛ). Цель исследования – определить цитогенетические особенности РЛ, охарактеризовать линии по агрономическим признакам и устойчивости к ионам Al3+.
Материалы и методы. Многолетним индивидуальным отбором потомков от самоопыления нетипичного растения на хорошую перезимовку и продуктивность получена серия из 21 РЛ. Число хромосом у РЛ и присутствие интрогрессий генетического материала ржи посевной и пырея промежуточного определяли методом геномной гибридизации in situ (GISH). В полевых условиях Северо-Западного и Центрально-Черноземного регионов РФ оценивали агрономические признаки РЛ и в лабораторных условиях – устойчивость к ионам Al3+.
Результаты. Все РЛ имели 42 хромосомы, среди них у семи РЛ выявлена интрогрессия генетического материала ржи в одной паре хромосом, у четырех – в двух парах хромосом, и одна линия имела транслокацию 1RS ржи в хромосоме генома B мягкой пшеницы. У девяти РЛ генетический материал ржи не обнаружен, у всех РЛ не выявлен генетический материал пырея промежуточного. В обоих регионах испытания РЛ хорошо зимовали, а по признакам продуктивности незначительно отличались от стандарта ‘Мироновская 808’. В годы изучения в Центрально-Черноземном регионе РЛ4, РЛ11, РЛ16 и РЛ21 были высокоустойчивыми к мучнистой росе, а по данным лабораторной оценки семь РЛ – высокоустойчивыми и устойчивыми к токсическому действию ионов алюминия.
Заключение. Созданные РЛ представляют интерес для дальнейших исследований и селекции мягкой пшеницы на устойчивость к стрессовым факторам среды.
Актуальность. Соя (Glycine max (L.) Merr.) является стратегически значимой сельскохозяйственной культурой, расширение сортового разнообразия которой требует надежных и воспроизводимых методов идентификации и контроля в области семеноводства. Микросателлитные маркеры получили широкое применение для паспортизации и идентификации сортов, однако в целях повышения точности и производительности генотипирования требуется разработка мультиплексных систем на их основе.
Материалы и методы. Исследование проведено на образцах ДНК индивидуальных растений сои 15 сортов разного происхождения. Для 19 из 22 тринуклеотидных SSR-локусов с применением биоинформатических методов сконструированы новые пары праймеров, адаптированные для использования в мультиплексных ПЦР. Для экспериментальной проверки праймеры были модифицированы разными флуорофорами. Разделение ПЦР-продуктов осуществлялось с помощью фрагментного анализа с использованием капиллярного электрофореза. Оптимизация мультиплексных ПЦР включала подбор совместимых маркеров, соотношений концентраций праймеров и температурно-временных условий амплификации.
Результаты. Разработаны две мультиплексные системы, включающие 11 информативных SSR-маркеров в каждой. Оптимизация условий мультиплексных ПЦР обеспечила специфичную, стабильную и воспроизводимую амплификацию фрагментов ДНК соответствующих SSR-маркеров. Установлены диапазоны размеров аллельных вариантов и сформированы файлы панелей для корректной интерпретации результатов фрагментного анализа относительно контрольного образца.
Заключение. Разработанные мультиплексные системы SSR-маркеров повышают точность и сокращают продолжительность генотипирования, что определяет возможность их последующего применения в генетической паспортизации и идентификации сортов сои.
СИСТЕМАТИКА, ФИЛОГЕНИЯ И ГЕОГРАФИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ
Актуальность. Экономическая значимость хмеля как ресурсного вида и его широкое распространение на юге Западной Сибири определяют актуальность исследований его экологической и ценотической приуроченности для оценки природного ресурсного потенциала.
Материалы и методы. В базе данных геоботанических описаний программы Turboveg проанализирована выборка из 247 описаний с участием хмеля обыкновенного с территории Алтайского, Красноярского краев, Новосибирской, Тюменской, Омской, Кемеровской областей, Республики Алтай. Для обработки описаний использовался программный пакет IBIS. Для выявления связей растительных сообществ с экологическими факторами среды проведена CCA-ординация (canonical correspondence analysis) с использованием пакета PAST 4. При характеристике эдафических факторов проанализированы 34 почвенных образца.
Результаты. В пределах ареала хмеля обыкновенного на юге Западной Сибири отмечается широкий диапазон экологических и ценотических характеристик местообитаний. Результаты ординационного анализа показывают, что хмель, по классификации на основе системы EUNIS, модифицированной для Сибири, встречается в лесных, кустарниковых, травяных, антропогенных сообществах. С помощью анализа ССА-ординации, выполненного для сообществ c участием хмеля, определены диапазоны факторов: увлажнение почв, гемероботолерантность, богатство и засоленность почв. На градиенте увлажнения почв вся выборка описаний с участием хмеля занимает отрезок от 52-й до 80-й ступени шкалы экологических оптимумов для растений юга Сибири. На градиенте богатства-засоления он охватывает диапазон 10–13-й ступени, что соответствует довольно богатым почвам. Диапазон кислотно-щелочного баланса (pH) исследуемой почвы находится в пределах 4,3–7,2. Наибольшее содержание органических веществ (до 15%) наблюдается в кустарниковых сообществах, что, вероятно, связано с накоплением органической массы опада. Наименьшее количество гумуса (1,9–6,5%) наблюдается на заболоченных местообитаниях.
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Для выполнения задач селекции яровой мягкой пшеницы в Центрально-Черноземной зоне РФ служит коллекция ВИР, которая содержит 16 800 образцов в основном каталоге. Адресный подбор исходного материала и предоставление семян из постоянно пополняемого активного хранения осуществляется за счет темы НИР «Активная коллекция сельскохозяйственных растений как основа обеспечения селекционных и исследовательских программ Российской Федерации качественным исходным материалом и моделями для сравнительных исследований».
Представлен анализ данных полевого изучения образцов яровой мягкой пшеницы, полученных на Екатерининской опытной станции ВИР с 1970 по 2025 г., с целью подбора для заявок наиболее актуальных образцов (источников селекционно ценных признаков). В связи с меняющимися климатическими условиями более подробно описан период с 2020 по 2025 г. За это время оценены 514 сортов и линий яровой мягкой пшеницы и выявлено 82 образца – источника селекционно ценных признаков. В работе описаны источники крупнозерности, скороспелости, устойчивости к мучнистой росе и бурой ржавчине, урожайности, устойчивости к полеганию и с комплексом признаков. В итоге 51 источник был отправлен по заявкам в 22 бюджетных учреждения России. В целом за период 2020–2025 гг. по заявкам НИУ предоставлены 2109 образцов яровой мягкой пшеницы, в том числе в селекцентры отправлены 280 образцов из числа новых поступлений, 361 источник хозяйственно ценных признаков и 366 прочих коллекционных образцов.
Соя (Glycine max (L.) Merr.) – один из наиболее важных объектов мирового сельского хозяйства. Благодаря высокому содержанию белка, соя активно возделывается во многих странах. На основании литературного анализа и анализа доступных онлайн-ресурсов, содержащих полногеномные данные разных сортов, были исследованы последовательности генов, которые кодируют белки аспарагинсинтетазу (AS) и аспарагиназу (ASPG), ассоциированные с содержанием белка в семенах сои. Проведено выравнивание исследуемых последовательностей в сортах ‘Jack’, ‘Enrei’, ‘Williams 82’ и др., выявлены SNP и InDel. Сконструированы праймеры для стандартной ПЦР и для ДНК-штрихкодирования. Также подобрана выборка из 23 образцов сои из коллекции ВИР, которая показала контрастное содержание белка и может быть использована в дальнейшем изучении и верификации.
Актуальность. Малораспространенные семечковые культуры являются ценным исходным материалом для селекционных программ, в том числе по улучшению питательных свойств плодов яблони. Плоды нетрадиционных семечковых культур, таких как мелкоплодные виды яблонь и хеномелес, отличаются высокой биологической ценностью минерального и витаминного состава.
Материал и методы. Образцы мелкоплодных яблонь и хеномелеса, а также гибрид айвы с яблоней из коллекции ВИР, сохраняемой на Крымской опытно-селекционной станции ВИР, оценивали в 2020–2023 гг. по срокам созревания, урожайности, потребительским качествам свежих плодов и продуктов консервирования по общепринятым методикам.
Результаты. Дана оценка изученных образцов по срокам созревания, массе, окраске, вкусу плодов, плотности и сахаристости мякоти, их консервным качествам. С целью создания новых сортов плодовых культур образцы ранеток и китаек: ‘Лойко’, ‘Кызыл Алма’, ‘Мелкоплодная М 3’, ‘Китайка Красная’, а также хеномелеса: ‘Wakaba’ и ‘Texas Scarlet’, учитывая их высокие характеристики плодов, выделены как источники привлекательного вида плодов, повышенного содержания сахаров и плотности мякоти, с высокой дегустационной оценкой продуктов консервирования.
Заключение. Для создания новых сортов яблони, более ценных по питательным свойствам, из 18 изученных образцов мелкоплодных яблонь с комплексом положительных характеристик плодов выделены генотипы: ‘Лойко’, ‘Кызыл Алма’, ‘Мелкоплодная М 3’, Элита 16-58-5, Элита 16-58-92, Элита 3-39-54. Для улучшения технологических свойств сортов семечковых культур в процессе селекции наиболее перспективны комплексные источники высокого качества плодов (плотность и сахаристость мякоти, высокие оценки (4,5–4,7 балла) консервированной продукции): яблоня – ‘Кызыл Алма’, ‘Китайка Красная’, ‘Мелкоплодная М 3’; хеномелес – ‘Wakaba’ и ‘Texas Scarlet’.
ОБЗОРЫ
Пшеница – одна из важнейших зерновых культур, эффективность производства которой имеет большое значение для продовольственной безопасности. Научные исследования последних лет привели к созданию новых, устойчивых к воздействию абиотических факторов среды сортов пшеницы. Использование таких сортов в сочетании с применением современных технологий возделывания этой культуры способствует значительному повышению ее урожайности. Данный обзор посвящен в основном исследованиям последних двадцати лет в области генетики и физиологии, которые направлены на изучение морозоустойчивости озимой пшеницы. В работе представлены сведения об основных механизмах передачи сигнала на холодовое воздействие, активации экспрессии ключевых генов/QTLs, участвующих в развитии морозоустойчивости у озимой пшеницы. Так, в отдельном разделе рассмотрены работы, которые посвящены наиболее изученному на настоящий момент сигнальному пути холодовой акклиматизации, а именно сигнальному пути ICE1–CBF–COR. Приведены главные методы оценки растений озимой пшеницы по уровню морозоустойчивости, которые могут быть применены как для полевых, так и для лабораторных исследований. Оценено применение полногеномного поиска ассоциаций (GWAS) как подхода для анализа морозоустойчивости. Рассмотрена роль отдельных генов и QTLs в развитии холодо- и морозоустойчивости, а также методы их оценки.
ИСТОРИЯ АГРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВИР. СЛАВНЫЕ ИМЕНА
Издания 2025 г., посвященные значимым юбилеям: 100 лет отделу генетических ресурсов плодовых культур ВИР, 100 лет отделу генетических ресурсов овощных и бахчевых культур ВИР, 100 лет отделу генетики ВИР, 90 лет со дня основания Дагестанской опытной станции – филиала ВИР.
Объявления
2026-05-21
Главный научный сотрудник ВИР, доктор биологических наук Евгений Евгеньевич Радченко – лауреат премии им. Н.И. Вавилова за достижения в области аграрных наук и продовольственной безопасности.
Премии имени Н. И. Вавилова удостоен доктор биологических наук Евгений Евгеньевич Радченко, главный научный сотрудник отдела генетики Федерального исследовательского центра Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР). Премия присуждена за развитие идей Н.И. Вавилова об иммунитете растений с применением современных подходов и за вклад в раскрытие потенциала Вавиловской коллекции для решения практических задач селекции и защиты растений.
В течение многих лет Евгений Евгеньевич Радченко является членом редакционной коллегии старейшего журнала «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции», основанного в 1908 г.
Коллектив редакции журнала «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» от всей души поздравляет Е. Е. Радченко с присуждением Премии имени Н.И. Вавилова (2026). Эта заслуженная награда является не только подтверждением вклада доктора биологических наук Е. Е. Радченко в развитие мировой науки, но и источником гордости для ВИР. Редакция желает Евгению Евгеньевичу Радченко здоровья, дальнейших успехов и новых признаний!
| Еще объявления... |
ISSN 2619-0982 (Online)





























