Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск

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

Том 184, № 4 (2023)
Скачать выпуск PDF

ОТ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА 

МОБИЛИЗАЦИЯ И СОХРАНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ 

12-20 271
Аннотация

Актуальность. В связи с возрастающим антропогенным воздействием на природу остро стоит проблема сохранения и возобновления редких и исчезающих растений в природных ценозах. Оценка качества, выявление выполненных и полноценных семян, определение их жизнеспособности – путь к разработке технологий воспроизводства и возможности репатриации этих видов в места их естественного произрастания. Изучение и мобилизация видов природной флоры в ботанических садах позволяет сохранять биоресурсы полезных видов и рекомендовать их для выращивания в городском озеленении.

Материалы и методы. Оценку качества семян проводили с учетом классических методик. Рентгенографический анализ был использован для оценки выполненности и наличия скрытых дефектов семян редких видов флоры Якутии – Adonis sibirica Patrin, Phlojodicarpus sibiricus (Steph. ex Spreng.) Koso-Pol., Iris laevigata Fisch. et C.A. Mey., Iris sanguinea Donn, Paeonia anomala L. Рентгеноскопический анализ плодов и семян проводили согласно разработанным методам применения микрофокусной рентгенографии для семян и плодов.

Результаты. Показано, что плоды и семена изученных редких видов в условиях Якутии формируются полнозерными (выполненными), но ввиду наличия у них морфофизиологического типа покоя они могут прорастать только после холодной или многоэтапной стратификации.

Заключение. Оценка качества и жизнеспособности плодов и семян редких и исчезающих видов флоры Якутии позволит разработать технологии повышения их всхожести и восстановления природных популяций этих видов.

21-30 191
Аннотация

Актуальность. Получение идентичных растений при использовании клонального микроразмножения является первостепенной задачей , особенно среди лекарственных культур. Поскольку для Hyssopus officinalis L. сведения о структуре органов in vitro, генетической стабильности и компонентном составе эфирного масла ограничены, целью нашего исследования было изучение данных аспектов при непродолжительном сроке культивирования in vitro.

Материалы и методы. В качестве материала использовали Hyssopus officinalis ʻНикитский Белыйʼ, культивируемый ex situ, in vitro и ex vitro. Исследование анатомии, плоидности, относительного содержания ДНК, извлечение и анализ эфирного масла осуществляли согласно общепринятым методам. Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения Past версии 4.03.

Результаты. Согласно полученным результатам, при введении в состав питательной среды МС 6-БАП в оптимальных концентрациях (0,3–0,5 мг/л) общая структура листовых пластинок микропобегов, в сравнении с таковыми ex situ, сохранялась, при этом наблюдали качественные и количественные изменения, связанные с условиями культивирования и омоложением материала. Анализ уровня плоидности и относительного содержания ДНК ядер, выделенных из клеток тканей листьев микропобегов ex vitro после адаптации, выявил отсутствие изменений . Массовая доля эфирного масла и его компонетный состав у материнских растений и регенерантов ex vitro были подобными.

Заключение. Культивирование микропобегов Hyssopus officinalis ʻНикитский Белыйʼ in vitro на питательной среде МС при введении оптимальных концентраций 6-БАП способствует их нормальному развитию, сохранению уровня плоидности, относительного содержания ДНК, а также не влияет на выход эфирного масла и его компонентный состав. Разработанный протокол для клонального микроразмножения Hyssopus officinalis ʻНикитский Белыйʼ обеспечивает получение клонов, идентичных растениям ex situ.

ИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙ 

31-44 178
Аннотация

Актуальность. Смена температурных режимов характеризуется цикличностью; начиная с 1970-х годов этот процесс стал усиливаться в несколько раз быстрее в сторону глобального потепления климата. Прогнозируется, что влияние высокой температуры и засухи приведет к нежелательным последствиям для экономики, снижению урожайности, угрозе продовольственной безопасности. Данный фактор требует оценки происходящих климатических изменений и выделения причин, определяющих реакцию растений на них.

Материалы и методы. Объектом исследования служил районированный сорт проса ‘Горлинка’. Проведен учет изменчивости таких признаков, как продолжительность вегетационного периода, продуктивность, крупнозерность, высота растения, за период с 2001 по 2019 г. Изучение образца проводили в соответствии с методическими указаниями ВИР. Статистическую обработку выполняли с использованием Microsoft Excel.

Результаты и заключение. Изменение климата в южной части Восточно-Европейской равнины (Тамбовская обл.) с 2001 по 2019 г. в сторону потепления в июне на фоне достаточного увлажнения (ГТК = 1,26) не оказало достоверного влияния на продолжительность периода вегетации и продуктивность зерна районированного сорта проса ‘Горлинка’.

45-52 148
Аннотация

Актуальность. Ячмень (Hordeum vulgare L.) является важным источником питательных веществ, таких как крахмал, белок и различные пищевые волокна. β-Глюканы представляют собой растворимые волокна, в большом количестве присутствующие в зерновках овса и ячменя; они вызывают все больший интерес благодаря своим функциональным и биологически активным свойствам. В связи с повышенным интересом к β-глюканам как к биологически активной добавке и функциональному компоненту пищи существует потребность в удобном, недорогом и доступном методе количественного определения данных веществ.

Материалы и методы. В статье приводится обзор существующих методов определения и способов выделения β-глюканов из зерновых культур: ИК-спектроскопия, ферментативный , колориметрический , щелочно-ферментативный . Показаны их достоинства и недостатки. Среди недостатков рассмотренных методов необходимо отметить высокую стоимость реактивов и оборудования, длительность выполнения, трудоемкость.

Результаты. В данном исследовании приводится разработка весового метода для выделения и количественного определения β-глюканов в зерне пленчатого и голозерного ячменя. За основу взят модифицированный и адаптированный для ячменя щелочной метод, разработанный нами ранее для овсяного зерна. Количество β-глюканов в зерне исследованных образцов ячменя составило от 4,12 ± 0,23% до 5,34 ± 0,31% для голозерных сортов и от 3,57 ± 0,18% до 4,29 ± 0,32 % для пленчатых.

Заключение. На основе проведенного исследования подобраны оптимальные условия выделения и количественного определения β-глюканов в зерне ячменя: установлены режимы центрифугирования, температура и соотношение экстрагирующих веществ, их концентрация, порядок осаждения и сушки. Основным преимуществом описанного метода является его доступность и практичность при проведении массового анализа, в том числе при изучении коллекции зерновых культур.

53-63 144
Аннотация

Taraxacum kok-saghyz – одно из самых перспективных каучуконосных растений . Недостаточно изучено влияние полива на урожайность и биохимический состав кок-сагыза. В исследовании изучалось влияние частоты полива на рост и урожайность Taraxacum kok-saghyz. Согласно полученным результатам было установлено, что увеличение частоты полива (увеличение интервала полива) постепенно снижало содержание каучука и общий выход сахара у кок-сагыза. С увеличением содержания воды в почве с 22,8 до 38,9% выход каучука и сахара существенно менялся в соответствии с кубической зависимостью (уравнением кубического полинома). Регулярный полив один раз в 6 дней поддерживает влажность почвы на уровне 28%, что позволяет увеличить урожайность кок-сагыза при одновременном повышении эффективности водопользования в условиях северо-восточного Китая (Харбин).

КОЛЛЕКЦИИ МИРОВЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СЕЛЕКЦИИ 

64-78 155
Аннотация

Актуальность. В последние годы наблюдается увеличение доли использования семян подсолнечника в кондитерской и пищевой промышленности. В Государственном реестре селекционных достижений в 2023 г. среди 839 районированных сортов и гибридов подсолнечника значится 30 сортов и всего лишь 3 гибрида кондитерского направления. Таким образом, создание исходного материала для получения крупноплодных сортов и гибридов актуально.

Материалы и методы. Материалом исследования служили 90 образцов подсолнечника коллекции ВИР, выделившиеся по признаку крупности семян. Учитывали следующие признаки: масса 1000 семян, период «всходы – созревание», высота растения, диаметр корзинки, окраска и размер семянок, устойчивость к ложной мучнистой росе. Использовали ДНК-маркеры для выявления образцов – носителей гена Rf1 и ЦМС.

Результаты. Лучшими по массе 1000 семян были образцы к-2818 (Приморский край ), к-3633, к-3748, к-3782 (Китай ), к-3578 (Украина). Подтвердили свою крупноплодность и сорта отечественной селекции ‘Алексеевский крупноплодный 2’ (к-3552), ‘Гяр-гяр’ (к-1589), ‘СПК’ (k-3426), ‘Лакомка’ (k-3526). Стерильный тип цитоплазмы выявили у 12 образцов. Диагностические маркеры ядерного гена Rf1 (ORS511, HRG01 и HRG02) имели 14 образцов с фертильным типом цитоплазмы. В большинстве случаев это был маркер HRG02, и лишь у двух образцов с фертильным типом цитоплазмы (к-3805 и к-3864 из Китая) обнаружены все три маркера.

Заключение. Крупноплодные сорта селекции ВНИИМК ‘СПК’ и ‘Лакомка’, а также к-3782 из Китая были лучшими не только по признаку крупноплодности, но и по устойчивости к ложной мучнистой росе. В результате многолетних исследований создана признаковая коллекция по признаку крупноплодности, включающая 90 образцов, которые могут использоваться при селекции кондитерских сортов. Выделены крупноплодные образцы – носители гена Rf1, некоторые из них стали родоначальниками линий – доноров генов восстановления фертильности пыльцы и крупноплодности одновременно.

79-89 165
Аннотация

Актуальность. Адаптация сортимента яровой мягкой пшеницы к изменениям климата требует исследования факторов, влияющих на продолжительность вегетационного периода в различных эколого-географических условиях.

Цель работы: исследование влияния эколого-географических условий на корреляцию продолжительности вегетации и межфазных периодов генотипов яровой мягкой пшеницы.

Материалы и методы. Исследована географическая и температурная зависимость коэффициентов корреляции продолжительности межфазных периодов «всходы – колошение» (ВК) и «колошение – восковая спелость» (КС) с «всходы – восковая спелость» (ВС) коллекции яровой мягкой пшеницы ВИР в 18 географических пунктах России и Узбекистана, расположенных от 41 до 60° с. ш. и от 30 до 135° в. д. Исследовано влияние факторов «генотип» и «год» на ВК и КС, построены регрессионные агрометеорологические модели ВК и КС по данным изучения коллекции в Санкт-Петербурге в 1945–2021 гг.

Результаты. Показано, что в пунктах исследования с широтой ниже 52–54° с. ш. коэффициент корреляции ВС с ВК в основном выше, чем ВС с КС, в более высоких широтах – наоборот. Изменение соотношения коэффициентов происходит за счет возрастания межгодовой вариабельности периода КС при более низких температурах. Влияние КС на ВС становится больше влияния ВК при температуре ниже 18°С. На данных многолетнего исследования коллекции пшеницы в Санкт-Петербурге показано, что на ВК влияние генотипа составляет 18,9%, года – 68,9%, а на КС – 4,1 и 71,3% соответственно. Регрессионные модели показали, что КС определяется температурой не менее чем на 81%, ВК имеет меньший коэффициент детерминации погодными условиями (56%).

Заключение. Ранжирование генотипов яровой мягкой пшеницы по времени колошения отражает их распределение по скороспелости. Значительный вклад периода «колошение – восковая спелость» заметен при температуре ниже 18°С после колошения на широтах выше 52–54° с. ш.

90-102 147
Аннотация

Актуальность. Поиск и выделение высокосамоплодных сортов с целью использования их в селекции для создания новых высокопродуктивных сортов и формирования моносортных посадок в промышленном садоводстве является важным.

Материалы и методы. Оценку уровня самоплодности сортов проводили в 2019–2022 гг. на базе генофонда черной смородины ВИР (НПБ «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР»). В качестве объектов исследования были использованы 30 сортов черной смородины, отнесенных по своему происхождению к восьми генетическим группам. При проведении исследований руководствовались общепринятыми методиками. Контролем служило свободное опыление. Анализ полученных данных включал основные параметры, которые позволяют наиболее точно охарактеризовать степень самоплодности сорта, – количество и массу завязавшихся плодов, количество семян и показатель эффективности оплодотворения. Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Microsoft Excel и методических рекомендаций Б. А. Доспехова.

Результаты и выводы. Выделены сорта с высоким и стабильным уровнем самоплодности, которые могут служить ценными источниками для использования в селекционных программах. Это сорта ‘Партизанка Брянская’ (к-45548), ‘Ben Gairn’ (к-45524), ‘Литвиновская’ (к-45542), ‘Мушкетер’ (к-45544), ‘Радужная’ (к-45549), ‘Ben Lomond’ (к-32611) и ‘Вертикаль’ (к-45528). Сорта ‘Партизанка Брянская’, ‘Ben Gairn’, ‘Мушкетер’ и ‘Вертикаль’ при естественном самоопылении способны завязывать такое же количество плодов, как и при свободном опылении, и могут быть использованы для формирования моносортных посадок. При естественном самоопылении (автогамии) происходит снижение величины ягоды и количества семян в ней . При свободном опылении и искусственном самоопылении отмечено повышение основных показателей, характеризующих самоплодность.

103-115 166
Аннотация

Актуальность. Повышение качества зерна у современных сортов яровой мягкой пшеницы – весьма актуальная задача селекции, для решения которой значительный интерес представляют стародавние сорта пшеницы (landraces), богатая коллекция которых имеется в ВИР. В связи с этим цель исследования – выделить источники повышенного содержания белка, клейковины, макро- и микроэлементов из выборки образцов стародавней яровой мягкой пшеницы коллекции ВИР для селекции на повышение качества зерна.

Материалы и методы. Полевые исследования выполнены в 2020–2021 гг. на опытном поле Омского ГАУ в условиях южной лесостепи Западной Сибири. Посев проводили по пару в общепринятые сроки сева. Анализ минерального состава зерна образцов стародавних сортов осуществлен в Курчатовском геномном центре ИЦиГ СО РАН методом атомно-абсорбционной спектрометрии.

Результаты. Показано, что образцы, представляющие стародавние сорта разных регионов России, а также Казахстана, Таджикистана и Киргизии, характеризовались высоким содержанием белка (18,4–18,8%) и клейковины (35,9–36,0%) в зерне. Образцы из Казахстана отличались низким уровнем содержания Zn (в среднем 38,3 мг/кг), из Киргизии, напротив, повышенным содержанием Zn (41,9 мг/кг) и Fe (55,1 мг/кг), а из Таджикистана – высоким уровнем К (3820 мг/кг). У образцов стародавней пшеницы выявлена положительная связь между содержанием в зерне Mg, Mn, Fe и Zn.

Заключение. Образцы стародавней пшеницы представляют интерес в качестве источников для создания высокобелковых сортов с улучшенной питательной ценностью зерна.

ГЕНЕТИКА КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ 

116-123 139
Аннотация

Актуальность. Ячмень (Hordeum vulgare L.) – одна из ключевых продовольственных культур, занимающая четвертое место в мире по уровню посевных площадей и по объему производства среди зерновых. Часто одним их основных факторов, снижающим урожайность и качество продукции, является распространение в коммерческих посевах грибных патогенов. Среди болезней ячменя одной из самых распространенных и наиболее вредоносных считается мучнистая роса (возбудитель – Blumeria graminis (DC.) Golovin ex Speer f. sp. hordei Marchal). Устойчивость растений к B. graminis ограничивает распространение заболевания, а создание устойчивых сортов позволяет избежать снижения продуктивности растений. Специфичность отношений «хозяин – паразит» и утрата эффективности многих генов определяют необходимость постоянного изучения ранее не исследованных местных форм ячменя и поиска новых, наиболее эффективных генов устойчивости.

Материалы и методы. Исследовали генетический контроль ювенильной устойчивости к B. graminis у 14 образцов ярового ячменя из Эфиопского (Абиссинского) центра происхождения культурных растений. Инфекционным материалом для заражения ячменя служила природная популяция патогена. Показателями резистентности коллекционных форм считались интенсивность спороношения, а также качественные реакции тканей растения в ответ на проникновение гриба (некрозы и хлорозы). Оценка устойчивости к мучнистой росе проводилась в лабораторных и полевых условиях. Генетический контроль признака устойчивости изучали методом гибридологического анализа с последующей статистической обработкой .

Результаты и выводы. Ячмени из Эфиопского центра формообразования отличаются большим генетическим разнообразием. Изучение наследования ювенильной устойчивости к мучнистой росе позволило определить моногенный контроль признака у всех исследуемых образцов. Для селекции на иммунитет рекомендуются 10 образцов ячменя с одним рецессивным эффективным аллелем устойчивости и 4 – с доминантным контролем признака.

124-132 139
Аннотация

Актуальность. Изучение дикорастущего винограда представляет интерес с точки зрения расширения знаний о генетическом разнообразии генофонда культуры, поиска новых источников устойчивости. Одно из основных отличий диких форм от культивируемых заключается в типе репродуктивной системы: дикий виноград представлен однополыми формами и опыляется перекрестно, в то время как культурные лозы являются, за редким исключением, гермафродитами и способны к самоопылению. В настоящее время определен ДНК-маркер, позволяющий определять пол цветка винограда.

Материалы и методы. Тридцать шесть генотипов дикорастущих лоз винограда, отобранных в 2019–2021 гг. на территории Заповедника «Утриш» в окрестностях города Геленджика и в государственном природном заказнике «Красный лес» (правый берег реки Кубань), изучили с помощью ДНК-маркера VVIB23 к гену Sex, определяющему пол цветка. Исследование выполнено методом ПЦР с оценкой результатов на генетическом анализаторе «Нанофор 05».

Результаты. Установлено, что исследуемые образцы винограда вариабельны по SSR-локусу VVIB23 – обнаружено 7 типов аллелей . В 14 генотипах выявлено наличие аллелей , соответствующих мужскому типу цветка, в 21 – женскому. ПЦР-фрагмент, размер которого по литературным данным коррелирует с гермафродитизмом, не был обнаружен, что характерно для диких генотипов. Методом ДНК-маркерного анализа не удалось определить пол цветка одного образца.

Заключение. По данным ДНК-маркерного анализа определено, что изучаемые дикорастущие образцы винограда являются двудомными формами.

133-142 143
Аннотация

Актуальность. Бактериальный ожог (возбудитель Erwinia amylovora (Burill) Winslow et al.) – опасное заболевание плодовых культур. В Российской Федерации бактериальный ожог относится к числу карантинных заболеваний. Устойчивость яблони к бактериальному ожогу контролируется полигенно. Однако сведения о генотипах диких видов и разновидностей рода Malus Mill. по отдельным локусам устойчивости весьма ограничены. Цель исследования – изучение генетической коллекции диких видов и разновидностей яблони по локусу устойчивости к бактериальному ожогу FBF7 для выявления перспективных источников устойчивости к E. amylovora.

Материалы и методы. Объектами исследования являлись 23 диких и два культурных вида яблони (50 образцов) генетической коллекции ФНЦ им. И.В. Мичурина. Для выявления локуса устойчивости к бактериальному ожогу FBF7 использовались фланкирующие SCAR-маркеры AE10-375, GE-8019 и SSR-маркер CH-F7-Fb1.

Результаты и выводы. Маркер GE-8019 идентифицирован у 50,0% проанализированных образцов яблони, маркер AE10-375 – у 76,0%, маркер CH-F7-Fb1 – у 30,0%. Выявлен межвидовой и внутривидовой полиморфизм рода Malus по анализируемому локусу устойчивости, а также по отдельным ДНК-маркерам, сцепленным с FBF7. Фланкирующие локус FBF7 маркеры GE-8019 и AE10-375 выявлены у 42,0% изучаемых генотипов. При этом три диагностических маркера (GE-8019, AE10-375, CH-F7-Fb1) идентифицированы у семи из исследованных образцов: M. × robusta var.  persicifolia (Carr.) Rehd. (к-41279), M. × cerasifera var. hiemalis Spach. (к-2342) (серия Baccatae), M. sylvestris (L.) Mill. (к-73, к-123), M. × spectabilis var. albi plena (Ait.) Borkh. (к-2416) (серия Malus), M. × sargentii (Rehd.) Langenf. (к-2428) (серия Toringonae) и M. coronaria (L.) Mill. (к-2336) (серия Coronariae), которые являются перспективными генетическими источниками устойчивости к E. amylovora.

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ СЕЛЕКЦИЯ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ 

143-152 115
Аннотация

Актуальность. Вигна – важная бобовая культура, имеющая огромную пищевую и хозяйственную ценность, занимающая в мире по посевным площадям среди зерновых бобовых культур четвертое место. Она хорошо переносит высокие температуры и устойчива к засухе, поэтому для возделывания в аридных условиях Нижнего Поволжья новые сорта вигны, адаптированные к местным условиям, представляют значительный интерес.

Материалы и методы. Сорта создавались путем массового и индивидуального отбора из староместных образцов вигны, хранящихся в коллекции ВИР. Селекция сортов проводилась на Астраханской опытной станции – филиале ВИР в 2012–2018 гг., конкурсные испытания – в 2019–2021 гг.

Результаты. Созданы сорта ‘Самма Нова’ и ‘Паста Грин’ овощного направления использования. Урожайность бобов у ‘Самма Нова’ – 121,8–148,5 ц/га, семян – 9,18–11,35 ц/га, содержание белка в семенах – 28,8%, в бобах – 27,1%, длина
периода вегетации – 57–66 дней . Сорт кустовой , характеризуется дружным созреванием бобов и семян, пригоден для механизированного возделывания. Урожайность бобов ‘Паста Грин’ – 246,8–258,4 ц/га, семян – 8,2–10,4 ц/га, содержание белка в бобах – 29,1%, в семенах – 23,6%. Сорт среднеспелый , с вьющимся стеблем, предназначен для выращивания на шпалере. По большинству изученных показателей сорта значительно превосходят стандарт ‘Сибирский Размер’. В ходе селекционной работы с образцами вигны было выявлено, что сбор бобов в фазу технической спелости стимулирует растения к образованию новых бобов, что в свою очередь удлиняет период плодоношения и увеличивает продуктивность. Максимальное число бобов у всех изученных сортов образуется в первые 20 дней периода плодоношения.

Заключение. В 2022 г. по итогам конкурсного и станционного испытания сорта ‘Самма Нова’ и ‘Паста Грин’ были зарегистрированы в Госреестре селекционных достижений РФ. Зоны возделывания и семеноводства данных сортов – Астраханская и Волгоградская обл., Краснодарский и Ставропольский края, Республика Крым.

153-162 113
Аннотация

Актуальность. В связи с расширением технологий переработки зерна сортов озимой ржи важно знать генотипически обусловленные характеристики качества зерновой массы, а также ее фракционный состав по размеру.

Материалы и методы. Объектами исследований служили 22 образца селекции научных учреждений России, 3 – Республики Беларусь и 3 сорта селекции ФАНЦ Юго-Востока. Сравнительное испытание проведено в 2021–2022 гг. на делянках площадью 13,2 м2 в двух полевых повторениях. Показатели качества (натурная масса зерна, масса 1000 зерен, фракционный состав по размеру зерновки, число падения, максимальная высота амилограммы, температура гелеобразования крахмала) определяли стандартными методами. Содержание белка в зерне определяли на инфракрасном анализаторе «Инфратек 1241». Реологические свойства водных суспензий шрота (соотношение «шрот / вода» – 1 : 4) – на роторном вискографе фирмы Brabender по разработанной в лаборатории качества зерна ФАНЦ Юго-Востока методике при температуре 20°C. Статистическая обработка результатов исследований осуществлялась с помощью пакета программ статистического анализа в селекции AGROS (версия 2.13).

Результаты. Выявлено формирование содержания белка на уровне 9,98–10,85% и высокой температуры гелеобразования крахмала в связи с повышенными относительно нормы температурами июня. Наблюдаются значительные различия по фракционному составу зерна между сортами, из которых выделены 12 форм, характеризующихся средней вязкостью суспензии ржаного шрота, с содержанием фракции мелкого зерна до 30% от общей массы.

Заключение. Наблюдается положительная значимая сопряженность между пятью изучаемыми показателями, характеризующими реологические свойства суспензий «вода / шрот» на основе муки из зерна сортов озимой ржи, и фракционным составом зерна 0,82*–0,91*. Содержание фракции мелкого зерна до 30% от общей массы, масса 1000 зерен в пределах 29,0–31,0 г и удлиненная форма зерновки – фенотипические признаки в пользу более высокого содержания пентозанов.

СИСТЕМАТИКА, ФИЛОГЕНИЯ И ГЕОГРАФИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ 

163-173 119
Аннотация

Таксономические исследования проведены в коллекции культурных видов картофеля, хранящейся в Гербарии культурных растений мира, их диких родичей и сорных растений (WIR), что позволило продолжить типификацию названий внутривидовых таксонов Solanum andigenum Juz. et Buk., относящихся к трем географическим группам – колумбийской , южноперуанской и боливийской . В фондах гербария представлено описанное отечественными систематиками таксономическое разнообразие культурного картофеля на основе изучения материала, собранного в Южной Америке экспедициями, организованными Н. И. Вавиловым в конце 1920-х – начале 1930-х годов. В результате проведенной верификации протологов и гербарных образцов были обнаружены гербарные листы, которые являются синтипами шести разновидностей и одиннадцати форм, а также были выбраны лектотипы для трех форм: S. andigenum f. huaman-uma Buk. et Lech., S. andigenum f. lecke-umo Buk. et Lech., S. andigenum f. pacus Lech.

174-189 114
Аннотация

Актуальность. Разработка генетических паспортов и номенклатурных стандартов новых районированных сортов яблони (Malus domestica Borkh.) обеспечивает сохранение оригинальной и подлинной генетической и морфологической информации по перспективным для юга России отечественным сортам. Цель исследования – создание генетических паспортов и номенклатурных стандартов для семи сортов яблони селекции Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия (СКФНЦСВВ), пять из которых выведены совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом селекции плодовых культур (ВНИИСПК).

Материалы и методы. Объекты исследования – иммунные и устойчивые к парше (Venturia inaequalis (Cooke) G. Winter) сорта яблони коллекционного фонда СКФНЦСВВ. Использованы общепринятые методы гербаризации и ДНК-маркирования. Для паспортизации использованы: усовершенствованная методика отбора проб ДНК и 12 микросателлитных маркеров.

Результаты. Получены уникальные ДНК-паспорта и номенклатурные стандарты семи сортов яблони: ‘Василиса’, ‘Кармен’, ‘Красный Янтарь’, ‘Союз’, ‘Рассвет’ (с геном Rvi6) селекции СКФНЦСВВ и ВНИИСПК, а также ‘Золотое Летнее’, ‘Фея’ селекции СКФНЦСВВ. Гербарные образцы яблони переданы во Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР) для бессрочного хранения в Гербарии культурных растений мира, их диких родичей и сорных растений (WIR).

Заключение. Полученные результаты перспективны для идентификации и подтверждения подлинности при размножении и культивировании новых сортов яблони отечественной селекции

ИММУНИТЕТ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ 

190-204 114
Аннотация

Актуальность. В последние годы в Дагестане на образцах Triticum L. наблюдается высокое развитие желтой ржавчины, что позволяет отобрать высокоустойчивые генотипы. Информация об эффективности Yr-генов, вирулентности и расовом составе патогена необходима для корректной интерпретации результатов полевых оценок. Цель работы – охарактеризовать вирулентность дагестанской популяции Puccinia striiformis West. в фазе проростков; оценить устойчивость линий и сортов-дифференциаторов к желтой ржавчине в полевых условиях; провести идентификацию инвазивных рас PstS1 и PstS2.

Материалы и методы. Листья с урединиопустулами собраны с образцов мягкой пшеницы на Дагестанской опытной станции ВИР в 2020–2022 гг. Анализ вирулентности проводили в лабораторных условиях с использованием 14 AvYrлиний (Avocet NIL) и 15 сортов-дифференциаторов. Возрастную устойчивость тестеров вирулентности оценили в полевых условиях на высоком естественном инфекционном фоне. Набор SCAR-маркеров (SCP19M24a1, SCP19M24a2, SCP19M26a1, SCP19M26a2) применили для идентификации инвазивных рас.

Результаты и обсуждение. Устойчивость ко всем изолятам показали линии Av: Yr5, Yr10, Yr15, Yr24, Yr26 и сорт ‘Moro’ (Yr10, YrMor). Вирулентностью к Yr17 обладали изоляты с сортов ‘Граф’ и ‘Сварог’, несущих этот ген, и c сорта ‘Siete Cerros’. Дагестанская коллекция изолятов P. striiformis характеризовалась высоким генетическим разнообразием. Общие фенотипы отмечены на сорте ‘Граф’ в 2021 и 2020 г. Линии с генами Yr5, Yr8, Yr10, Yr15, Yr24 и сорта ‘Moro’, ‘Compair’, ‘Carstens’, ‘Spaldings Prolific’ характеризовались резистентностью к желтой ржавчине в полевых условиях во все годы исследований . Сорта ‘Reichersberg 42’, ‘Heines Peko Vilmorin 23’ были устойчивы в 2020 и 2022 г. и умеренно поражены (до 10%) в 2021 г. При молекулярном анализе выделено три изолята, относящихся к инвазивной группе PstS2. В 2021 г. эти изоляты обнаружены на сорте ‘Siete Cerros’ и линии Л 650, в 2022 г. – на сорте ‘Васса’.

205-214 129
Аннотация

Актуальность. Наиболее эффективный и экологически безопасный способ борьбы с болезнями пшеницы – создание устойчивых сортов к их возбудителям. Для этого часто используют генофонд стародавних сортов (landraces) как источников генетического разнообразия важных для селекции признаков. В процессе селекции пшеницы на устойчивость к возбудителю желтой пятнистости Pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechs. (сокращенно Ptr) проводят отбор против доминантного аллеля Tsn1 - гена чувствительности к некроз-индуцирующему токсину Ptr ToxA, основному фактору патогенности Ptr, контролируемому геном ToxA. Цели исследования – охарактеризовать выборку образцов стародавней озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) из коллекции ВИР по устойчивости к различным популяциям Ptr, генотипировать образцы с использованием ДНК-маркера Xfcp623 гена Tsn1, выявить источники устойчивости к желтой пятнистости.

Материалы и методы. Изучено 67 образцов стародавней озимой мягкой пшеницы. Ювенильную устойчивость образцов к двум популяциям Ptr оценивали с использованием принятой в ВИЗР пятибалльной шкалы. Аллельное состояние Tsn1 идентифицировали методом ПЦР.

Результаты. Доминантные аллели Tsn1 обнаружены у 55% изученных образцов. Устойчивыми или умеренно устойчивыми к двум популяциям Ptr и ранее использованному для их характеристики изоляту из Краснодарского края были 17 образцов. Из них девять – с генотипом tsn1tsn1, восемь – Tsn1Tsn1, в основном относящиеся к агроэкологическим группам, предложенным Н. И. Вавиловым: «степная мягкая озимая пшеница (банатки)», «североевропейские лесные безостые мягкие пшеницы (сандомирки)» и «озимая горная мягкая кавказская пшеница».

Заключение. Выделенные 17 образцов, устойчивых к Ptr, являются источниками устойчивости к этому патогену. На исследованной выборке образцов не выявлено достоверной связи между аллельным состоянием гена Tsn1 у образца и его реакцией в ответ на заражение популяциями патогена, включающими изоляты с геном ToxA.

215-221 109
Аннотация

Актуальность. Выращивание устойчивых к обыкновенной злаковой тле Sсhizaphis graminum Rondani сортов ячменя – эффективный , экономичный и экологически безопасный способ борьбы с опасным фитофагом. Насекомое способно преодолевать устойчивость растения-хозяина, что обусловливает необходимость неустанного поиска новых генов для обеспечения надежной защиты посевов ячменя от вредителя.

Материалы и методы. Изучали устойчивость к краснодарской популяции насекомого 345 образцов ячменя из азиатской части России. Кроме того, исследовали устойчивость к S. graminum сорта ‘Post’ (носитель гена Rsg1), чистой линии, выделенной из гетерогенного по изучаемому признаку сорта ‘Онохойский’ (к-16626, Бурятия), и образцов местного ячменя из Монголии (к-3885, к-3904 и к-4080). В лабораторных экспериментах ювенильные растения заселяли тлей и при гибели неустойчивого контроля с помощью балловой шкалы оценивали степень поврежденности опытных образцов ячменя. Генетический контроль устойчивости к тле у выделенной из сорта ‘Онохойский’ линии изучали с помощью тест-клонов насекомого и анализа гибридов F2, полученных от скрещивания устойчивой линии с восприимчивым к тле сортом ‘Белогорский’, при заселении растений краснодарской популяцией фитофага, а также клонами S. graminum.

Результаты и выводы. Выделили 7 гетерогенных образцов, среди которых у трех местных образцов из Тувы (к-14714, к-14718, к-14733) выявлены растения с высоким уровнем устойчивости к S. graminum. Отчетливо выражена и устойчивость выделенной из сорта ‘Онохойский’ линии. Этот сорт защищен доминантным аллелем, отличающимся от идентифицированного ранее Rsg1, а также от аллелей, которые выявлены у образцов местного ячменя к-3904, к-4080 и к-3885 из Монголии. ‘Онохойский’ имеет также гены с низкой экспрессивностью, которые проявляются в случае утраты эффективности главного гена устойчивости к S. graminum.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ 

222-231 168
Аннотация

Актуальность. Виноград – одна из наиболее экономически значимых культур. Объемы производства винограда в Российской Федерации ежегодно увеличиваются. Такие биологические особенности винограда, как длительный ювенильный период (5–8 лет), высокая степень гетерозиготности генома и часто встречаемое явление инбредной депрессии, когда гомозиготизация при скрещивании приводит к потере жизнеспособности и производственных характеристик сорта, делают вегетативное размножение основой размножения и промышленного выращивания винограда. Микроклональное размножение является основой омоложения и оздоровления современных виноградников. Разработка подходов микроклонального размножения элитных технических сортов винограда является актуальной задачей для современной индустрии виноделия.

Материалы и методы. Для работы были использованы технические сорта винограда ‘Мальбек’, ‘Мерло’, ‘Шардоне’ и ‘Рислинг’ полевой коллекции Всероссийского национального научно-исследовательского института виноградарства и виноделия «Магарач».

Результаты. В данной работе удалось подобрать универсальный, одноэтапный протокол для микроклонального размножения элитных технических сортов винограда, позволяющий получить растения, готовые к пересаживанию в грунт (ex vitro) через 1-2 месяца после черенкования.

Заключение. Использование разработанного в данной работе протокола микроклонального размножения технических сортов винограда уменьшит трудозатраты и сократит время для получения растения, готового к адаптации к открытому грунту, в 2-3 раза.

ОБЗОРЫ 

232-240 109
Аннотация

В настоящее время гибридные семена F1 у столовой свеклы имеют явное преимущество перед сортовыми популяциями благодаря дружным всходам, высокой выровненности корнеплода и эффекту гетерозиса. В целом гетерозисная селекция столовой свеклы в Российской Федерации развита недостаточно. Одной из причин является отсутствие хорошо изученного гомогенного линейного материала. Другая причина – длительный и трудоемкий процесс получения родительских компонентов для скрещивания классическим путем, обусловленный 2-летним циклом развития культуры, выраженной системой самонесовместимости, инбредной депрессией . Производство удвоенных гаплоидов столовой свеклы in vitro позволяет получать гомозиготный материал в короткие сроки. Он может использоваться в селекционных программах в качестве альтернативы традиционным инбредным линиям. Поэтому внедрение технологий получения гаплоидов и дигаплоидов в селекционные программы столовой свеклы имеет большое значение. В статье представлены различные подходы к получению удвоенных гаплоидов свеклы, описаны ключевые достижения в разработке методик, а также основные проблемы и пути их решения. Приемы производства дигаплоидов у столовой свеклы изучены недостаточно и нуждаются в дополнительных исследованиях, нацеленных на увеличение их эффективности и воспроизводимости.

241-250 119
Аннотация

Генетическая основа компактности у различных сельскохозяйственных культур является областью активных исследований в последние годы. Было выявлено несколько генов, мутации в которых приводят к появлению карликового фенотипа растений. Понимание функций этих генов и механизмов, лежащих в основе карликовости у бахчевых культур, необходимо для разработки новых сортов с повышенной урожайностью и качеством плодов. В настоящей работе приведены актуальные данные о генах, мутации в которых ассоциированы с появлением компактного фенотипа у бахчевых культур, перечислены примеры мутантных компактных фенотипов и связанных с ними генов у таких представителей семейства Cucurbitaceae, как тыква крупноплодная (Cucurbita maxima Duch.), тыква твердокорая (Cucurbita pepo L.), тыква мускатная (Cucurbita moschata Duch.), арбуз (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai), дыня (Cucumis melo L.). В работе представлены современные данные о генетической и молекулярной основах формирования компактного фенотипа, а также молекулярные маркеры для выявления известных генов, связанных с уменьшением размера габитуса растений.

ИСТОРИЯ АГРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ВИР. СЛАВНЫЕ ИМЕНА 

 
251-261 97
Аннотация

«Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» – старейший российский специализированный журнал, издающийся с приложениями в Санкт-Петербурге с начала XX века и до сегодняшнего дня. В 2023 году журналу исполнилось 115 лет со дня основания. Журнал «Труды Бюро по прикладной ботанике» основан русским ботаником, заложившим в России основы прикладной ботаники, заведующим Бюро по прикладной ботанике Робертом Регелем в 1908 году. Журнал по праву занимал главенствующее место среди российских периодических изданий, стал центральным органом по прикладной ботанике и селекции в России. В межвоенный период Советской России и СССР (1917–1940) журнал возглавлял всемирно известный русский ученый, признанный авторитет в области генетики, селекции, растениеводства, иммунитета растений, общественный и государственный деятель академик Н. И. Вавилов.

С 1908 года при «Трудах…» издаются в виде особых приложений общедоступные оригинальные или переводные работы, излагающие современное положение (на момент публикации) познаний по различным отделам прикладной ботаники и селекции.

Приложения издавались в период с 1908 по 1937 год, единственным исключением в послевоенный советский период является издание методического сборника «Методы комплексного изучения фотосинтеза» в 1969 году в виде особого приложения к тому 40. В формате приложений к известному журналу, помещающему на своих страницах оригинальные работы, результаты исследований по отдельным культурам, сводки и обзоры в области прикладной ботаники, селекции и генетики, крупные работы общего характера русских и иностранных авторов были замечены отечественным читателем значительно быстрее.

Академик Н. И. Вавилов, возглавлявший редакционный комитет, обязывал всех без исключения сотрудников публиковаться вначале в «Трудах…», а затем уже в других изданиях. Таким образом, в период с 1908 по 1937 год книжные издания выходили в свет в виде приложений к «Трудам Бюро по прикладной ботанике» (1908–1917), «Трудам по прикладной ботанике и селекции» (1918–1927), «Трудам по прикладной ботанике, генетике и селекции» (1927–1931), «Трудам по прикладной ботанике, генетике и селекции». Сер. (1932–1937).

Приложения 1–21 изданы под редакцией Р. Э. Регеля, начиная с приложения 22-го – под редакцией Н. И. Вавилова. В соответствии с зафиксированной на приложениях продолжающейся нумерацией в свет должно было выйти 84 приложения, плюс приложение к тому 40, но по факту не все заявленные приложения были изданы.

Главная задача, которую поставила перед собой редакция журнала «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» в связи с 115-летием со дня основания, – представить научному сообществу полный список приложений к журналу с целью ознакомления читателей с книгами, вышедшими в виде приложений в период 1908–1937 гг., предоставить возможность увидеть, как изменилась тематика актуальных исследований в области ботаники, селекции и генетики растений за столетие, призвать к чтению первоисточников, перелистывая сегодня старые страницы вировского журнала «Труды…».

Список составлен сотрудниками библиотечно-издательского отдела ВИР: И. В. Котелкиной, д-ром биол. наук Е. А. Соколовой, А. Г. Крыловым.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.