Статья: Оценка эффективности маркеров S-локуса для выявления самофертильных форм на материале коллекции косточковых культур Майкопской опытной станции – филиала ВИР (2026)

Изучение коллекций генетических ресурсов привело к разработке современных методов биотехнологии. В наше время в условиях накопления больших геномных и омиксных данных биологические коллекции имеют огромное значение для развития персонализированных подходов в медицине и питании. Междисциплинарные комплексные исследования в области здорового питания, базируясь на классической нутрициологии и диетологии, охватывают сегодня нутриогеномику человека с применением омиксных подходов, нутрициологические и нутриогеномные эксперименты на модельных животных, нутрициологическое фенотипирование генетических ресурсов растений наряду с их биохимическим и метаболомным анализом, а также наукоемкие способы переработки растительного сырья. Подчеркивается, что такой комплексный подход не только является основой важных разработок в сфере персонализированного питания, но и создает перспективу персонализированной селекции растений для рациона человека. Делается акцент на изучении генетических ресурсов культурных растений с геропротекторными свойствами и на значимости биофортификации сортов растений, из которых производят повседневные продукты питания.

Применение современных агробиотехнологических методов позволяет получать качественно новые высокорентабельные сорта актинидии с повышенным содержанием биологически активных веществ. Достижение подобных результатов возможно при комплексном изучении генетических ресурсов растений коллекции ВИР, в том числе и в асептических условиях in vitro. В этой связи актуальным является изучение вопросов индукции каллусогенеза с последующей пролиферацией у перспективных сортов Actinidia chinensis var. deliciosa (A. Chev.) C. F. Liang & A. R. Ferguson в условиях in vitro с целью их сохранения для дальнейшей селекции. Материалы и методы. Объектами исследования стали четыре сорта A. chinensis var. deliciosa коллекции ВИР ‘Hayward’, ‘Bruno’, ‘Monty’, ‘Allison’. В качестве эксплантов для введения в условия in vitro использовали молодые побеги проростков, выращенных в культуральных сосудах в условии климатической камеры. На данном этапе использовали три стерилизующих вещества. Побеги вводили в пробирки с питательной средой по прописи Мурасиге и Скуга (МС). На десятые сутки производили учет эффективности введения в культуру при стерилизации различными видами веществ. Для индукции каллусогенеза использовали листовые сегменты с микрорастений актинидии, которые помещали на питательную среду МС с различным сочетанием регуляторов роста. Для изучения эффективности препарата 3-гидрокситетрагидрофурана (рифтал), регулятора роста растений, был заложен опыт, в котором стабильно растущий каллус был пересажен на четыре варианта питательной среды МС с добавлением 1 мл/л препарата различной концентрации. Непосредственно для индукции органогенеза использовали каллус сортов актинидии, поддерживаемый в течение трех лет. Результаты и обсуждение. Наилучший результат с точки зрения эффективности стерилизации и жизнеспособности эксплантов показал вариант стерилизации побегов 10%-ным раствором «Белизны», универсальным моющим, дезинфицирующим и отбеливающим средством. Образование первичного каллуса отмечено на всех вариантах питательных сред для индукции каллусогенеза. При последующем культивировании каллусной ткани на питательных средах МС, содержащих 2,4-Д в своем составе, отмечено образование рыхлого, водянистого, бесхлорофилльного каллуса. В опыте по изучению влияния рифтала отмечен стабильный рост каллуса на всех вариантах питательных сред и зафиксировано образование корней у сортов ‘Hayward’, ‘Allison’, ‘Bruno’. Отмечен органогенез в каллусной ткани у всех изучаемых сортов. Заключение. Оценка регенерационного потенциала A. deliciosa у сортов ‘Hayward’, ‘Allison’, ‘Bruno’, ‘Monty’, позволила выявить сорта ‘Hayward’ и ‘Allison’ с наибольшим количеством регенерантов на органогенный каллус: 2,2 и 3,7 соответственно. Полученные результаты послужат основой для интенсификации селекционного процесса представителей рода Actinidia с применением современных молекулярно-генетических и биотехнологических методов, в том числе и с помощью геномного редактирования CRISPR/Cas.

Криоконсервация является эффективным методом долгосрочного сохранения образцов растений. Криоколлекции образцов рода Rubus представлены в единичных зарубежных генбанках, в которых сортов малины российской селекции практически нет. Подавляющее число работ по криоконсервации образцов рода Rubus основано на использовании в качестве эксплантов апексов in vitro растений. Коллекция in vitro образцов рода Rubus в Федеральном исследовательском центре Всероссийском институте генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (ВИР) включает 160 образцов, в их числе 79 отечественных селекционных сортов малины. Образцы малины из in vitro коллекции закладываются на долгосрочное хранение в криобанк ВИР с 2017 года. Задача данной работы заключалась в криоконсервации и закладке на длительное хранение 11 российских сортов из in vitro коллекции ВИР и обобщении данных обо всей криоколлекции сортов малины Rubus idaeus L., включающей в настоящее время 27 образцов, хранящихся в криобанке ВИР. Материалы и методы. Образцы современных сортов малины, полученные из пяти российских селекцентров, были введены в коллекцию in vitro ВИР. Криоконсервацию апексов микрорастений проводили модифицированным в ВИР методом дроплет-витрификации. Для статистической обработки данных использовали дисперсионный анализ и анализ главных компонент. Результаты и обсуждение. В культуру in vitro были введены 11 сортов малины российской селекции для которых была проведена криоконсервация. Показатели посткриогенной регенерации у этих образцов варьировали от 27 до 65%. В настоящее время вся криоколлекция сортов малины, сохраняемая в криобанке ВИР, насчитывает 27 сортов с показателями посткриогенной регенерации, варьирующими от 24 до 89%. С помощью анализа главных компонент криоколлекция была разделена на группы сортов по их реакции на погружение в жидкий азот в контрольных экспериментах. Заключение. Криоколлекция образцов малины, хранящаяся в криобанке ВИР, была пополнена 11 сортами. В настоящее время состав криоколлекции включает 23 селекционных сорта и четыре сорта народной селекции. Все 27 сортов были заложены на долгосрочное хранение в криобанк ВИР из расчета как минимум 90 эксплантов на образец.

Бурая ржавчина Puccinia triticina Eriks. мягкой пшеницы является одной из наиболее вредоносных болезней в условиях умеренного климата Российской Федерации, вызывая значительные потери урожая и снижение качества зерна. В связи с этим актуальной задачей является оценка устойчивости сортов и разнообразия Lr-генов у татарстанских сортов пшеницы. Наибольший интерес представляют гены Lr9, Lr19, Lr24, Lr26, Lr34, Lr37/Yr17/Sr38 и Lr46, обеспечивающие устойчивость на различных стадиях развития растений. Целью исследования являлась комплексная оценка устойчивости к бурой ржавчине сортов яровой мягкой пшеницы татарстанской селекции с использованием полевых и молекулярно-генетических методов. Материалы и методы. Устойчивость 15 сортов оценивали в полевых условиях в 2023-2025 годах на экспериментальной базе Татарского НИИСХ ФИЦ КазНЦ РАН по степени поражения флагового и предфлагового листьев. Идентификацию генов устойчивости проводили с использованием диагностических ДНК-маркеров, ассоциированных с шестью Lr-генами. Результаты и обсуждение. Наиболее устойчивыми в полевых условиях оказались сорта ‘Наставник’, ‘Хазинэ’ и ‘Чистопольская’, характеризующиеся наличием комбинаций Lr9+Lr24+Lr46, Lr19+Lr24 и Lr9+Lr24+Lr34 соответственно. Средний уровень устойчивости (индекс устойчивости 0,4-0,6) в эпифитотийный год имели сорта ‘Аль Варис’, ‘Балкыш’, ‘Буляк’ и ‘Сакара’. Показано, что высокая и долговременная устойчивость формируется за счёт сочетания расоспецифичных и возрастных генов. Полученные данные указывают на различия в информативности и специфичности молекулярных маркеров, использованных для оценки устойчивости сортов. Заключение. Проявление устойчивости в полевых условиях определяется генетическим фоном сорта, агроклиматическими условиями и расовым составом возбудителя. Результаты исследования могут быть использованы для целенаправленного отбора исходного материала и реализации стратегии пирамидирования генов устойчивости в селекционных программах яровой пшеницы.

Вигна китайская Vigna unguiculata (L.) Walp. издавна культивируется в Африке, юго-восточной Азии и Америке. Семена V. unguiculata известны своими вкусовыми качествами и содержат высокое количество белков, углеводов, макро- и микроэлементов, биологически активных соединений. Отмечаются антиоксидантные, антиканцерогенные и антибактериальные свойства культуры. Продукты, приготовленные из семян и бобов V. unguiculata, обладают диетической ценностью и входят в рационы питания людей, заботящихся о своем здоровье. Целью работы являлось определение питательной ценности образцов V. unguiculata из коллекции ВИР разного эколого-географического происхождения и имеющих разную окраску семенной кожуры. Материалы и методы. Для исследования были подобраны 39 образцов из коллекции ВИР. Изучали содержание белка, крахмала, антоцианов, каротиноидов, β-каротина и хлорофиллов в семенах. Количество антоцианов в семенах определяли в спиртовых экстрактах спектрофотометрическим методом, белка – по Кьельдалю, крахмала – по Эверсу, хлорофиллы, каротиноиды и β-каротин – спектрофотометрическим методом. Результаты. Диапазон варьирования количества антоцианов в семенах достаточно широк: от 1,8 до 404,4 мг%. Наиболее высокие показатели отмечены у семян с чёрной окраской (124,3-404,4 мг%), меньшие – у белосемянных (1,8-3,9 мг%). Содержание общего белка находилось в пределах 18,8-30,5%, крахмала – 42,6-57,1%, хлорофиллов a и b – от 0,13 до 3,7 мг%. Каротиноиды и β-каротин обнаружены в минимальных количествах: 0,07- 0,72 мг% и 0,01-0,14 мг% соответственно. Заключение. В нашем опыте содержание антоциана в семенах влияло на цвет семенной кожуры, но не оказывало воздействие на показатели белка, крахмала, каротиноидов и β-каротина. Также наблюдалась достоверная ассоциация между содержанием каротиноидов в семенах и эколого-географическим происхождение образца. Выявлена положительные корреляции (r>0,8) между содержанием хлорофиллов и β-каротина, между β-каротином и каротиноидами, отрицательная – между содержанием крахмала и белка (r= –0,81). Лучшую питательную ценность по комплексу изученных признаков имели образцы к-1738 ‘Сибирский размер’ (Россия) и к-567 (Индия).