ГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВО
Высокой популярностью в Российской Федерации пользуются такие косточковые культуры, как абрикос, алыча, вишня, персик, слива и черешня. Они культивируются в промышленных садах крупных агропроизводителей, насаждениях фермерских хозяйств и на приусадебных участках. Плоды данных видов потребляются человеком в свежем виде на протяжении значительного времени. Технологические приемы (охлаждение, заморозка, хранение в условиях специальной атмосферы) позволяют существенно продлить этот период. Плоды косточковых культур также пригодны для производства самых разнообразных продуктов переработки. Биохимический состав плодов обуславливает их высокую энергетическую ценность и диетические свойства. Представители рода Prunus L. характеризуются большим генетическим разнообразием. Благодаря высокой полиморфности они занимают широкий ареал. В регионах с благоприятными погодно-климатическими условиями произрастания косточковые культуры составляют основной промышленный сортимент. Высокие требования к промышленному сорту обуславливают актуальность селекционного улучшения имеющихся сортов. Представители рода Prunus характеризуются продолжительным ювенильным периодом, различной плоидностью видов, высокой степенью несовместимости, а также гетерозиготностью по многим признакам на фоне сравнительно малого количества идентифицированных генов. Это существенно осложняет генетические исследования. Обновление сортимента косточковых культур в средней полосе России проводилось по нескольким основным направлениям. Большинство сортов создано с помощью межсортовых скрещиваний внутри вида. В настоящее время селекционная работа направлена не только на совершенствование существующего сортимента, но и на создание новых видов косточковых культур. Наряду со скрещиванием географически отдаленных форм внутри вида одним из перспективных направлений является отдаленная гибридизация. Таким образом, созданы новые культигенные виды, такие как слива русская (P. rossica Erem.), получившая широкое распространение в насаждениях. Созданные таким образом сорта характеризуются привлекательным внешним видом, крупным размером, ароматом и высокими вкусовыми качествами плодов, устойчивостью к морозам и выпреванию.
Изложена краткая история создания Сочинской сельскохозяйственной и садовой опытной станции (ныне Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Субтропический научный центр Российской академии наук»), приемы и методы селекционных исследований по созданию новых сортов рода Citrus. Представлена краткая биография селекционера Федора Михайловича Зорина (1904-1967 гг.), а также созданные им сорта цитрусовых культур. Рассказана история возникновения «Дерева Дружбы», его значение в пропаганде идей мира и дружбы народами и как оно стало уникальным ботаническим садом.
Районированный сортимент земляники садовой в условиях Оренбургской области не в полной мере отвечает современным требованиям садоводства, поэтому актуальным является выявление перспективного исходного материала и проведение селекционной работы. В статье представлены результаты изучения сеянцев земляники садовой по продуктивности и ее компонентам: число цветоносов, ягод на куст, средняя масса. Исследования проводились в 2022-2023 гг. на селекционном участке Оренбургского филиала ФГБНУ ФНЦ Садоводства по общепринятым методикам. Объектами изучения являлись 6 перспективных сеянцев из 3 комбинаций скрещивания: ‘Даренка’ × ‘Берегиня’ + ‘Lord’ (смесь пыльцы), ‘Vima Xsima’ × ‘Студенческая’, ‘Lord’ × ‘Царица’ + ‘Kent’ (смесь пыльцы). В качестве контроля служил районированный сорт ‘Senga Sengana’. Установлено, что наибольшее число цветоносов на куст наблюдалось у сеянца № 6-2-36 – 8,0 штук. Выявлено, что максимальное количество плодов на куст (39,0 шт.) сформировано на сеянцах № 6-2-36 и № 6-2-30. Крупноплодными (от 9 г) сеянцами являлись № 6-2-36, № 6-2-33, № 7-3-42, мелкоплодным – № 6-1-7 (5,3 г). Продуктивность исследуемых сеянцев варьировалась от 196,1 (№ 6-1-7) до 358,8 г/куст (№ 6-2-36). Проведенная оценка сеянцев позволила выделить перспективную форму № 6-2-36 (‘Vima Xsima’ × ‘Студенческая’), которая отличается наибольшей продуктивностью. Этот образец можно использовать в селекционном процессе в качестве исходного материала по количеству цветоносов, плодов и крупноплодности.
Получение новых сортов яблони с комплексом адаптивных признаков, обеспечивающих урожайность, стабильное плодоношение и высокие товарно-потребительские качества плодов с длительным периодом послеуборочного хранения, наиболее актуально, так как обеспечивает рентабельность использования данных сортов в производственных насаждениях. Центральный регион РФ – один из лидирующих по количеству сортов яблони, допущенных к использованию, согласно Госреестру. Большой вклад в становление и улучшение сортимента как региона, так и за его пределами внесли многолетние исследования ученых и специалистов ФГБНУ ФНЦ Садоводства. Ключевыми направлениями селекции яблони в учреждении являются повышение зимостойкости, устойчивости к парше, колонновидность кроны. В обзорной статье представлена история формирования направлений селекционной работы и современные достижения ФГБНУ ФНЦ Садоводства в селекции яблони, анализ многолетней целенаправленной научной деятельности селекционеров. Наиболее значимые результаты в селекции культуры были достигнуты профессором В. В. Кичиной, который первым в нашей стране с учениками и последователями создал ряд колоновидных сортов яблони, сочетающих высокий уровень зимостойкости, устойчивости к парше и товарно-потребительские качества плодов (‘Диалог’, ‘Лукомор’, ‘Малюха’, ‘Останкино’, ‘Президент’, ‘Червонец’), а также принципиально новые высокопродуктивные сорта с обычным типом кроны, обладающие высокой адаптивностью и устойчивостью к патогенам (‘Аркадик’, ‘Легенда’, ‘Марат Бусурин’, ‘Маяк Загорья’). В статье приводятся основные характеристики селекционных достижений последних десятилетий: форма кроны деревьев, срок созревания плодов и их качественные и количественные показатели (дегустационная оценка, средняя масса, форма и пр.); урожайность, устойчивость к абиотическим и биотическим факторам среды. Представлены сведения об использовании сортов яблони, оригинатором которых является ФГБНУ ФНЦ Садоводство, как в сельскохозяйственном производстве (на основе лицензионных договоров), так и в научно-технологическом содружестве с НИУ России (включение в селекционные программы). Изложено современное состояние селекции яблони в ФГБНУ ФНЦ Садоводства, освещены основные направления ведения селекционной работы.
БИОТЕХНОЛОГИЯ
Адаптация растений-регенерантов к условиям ex vitro является заключительной стадией клонального микроразмножения для гортензии. В исследовании использовали гидропонную систему «AirCube Ebb & Flow» – система, основанная на принципе периодического затопления корневой зоны растений питательным раствором. Было изучено влияние трех различных субстратов на приживаемость растений-регенерантов: агроперлита, кокосового субстрата и минеральной ваты. Выявлено, что приживаемость микропобегов с использованием гидропонной установки в среднем составила 85 %. Установлено, что наиболее эффективным субстратом для адаптации растений-регенерантов оказался агроперлит – в среднем приживаемость растений составила 90 %, наименее эффективным оказалось применение минеральной ваты (81 %). Большее количество растений с полным освоением ячеек корневой системой через 15 дней адаптации зафиксировано при применении агроперлита и кокосового субстрата. Среди всех исследованных субстратов более эффективным для развития корневой системы оказался агроперлит (средняя длина корней составила 5,9 см), несколько уступал ему по показателям кокосовый субстрат (средняя длина корней – 5,4 см), наименее эффективным оказалось применение минеральной ваты (средняя длина составила в среднем 2,9 см). Наибольшая средняя высота растений на 30-й день культивирования была отмечена у сортов H. arborescens (8,61 см), наименьшая – у сортов вида H. paniculata (4,02 см). Доказано, что использование гидропонной установки при адаптации растений-регенерантов дает возможность получения посадочного материала гортензии с развитой надземной частью и корневой системой за 30 суток.
Целью исследования являлась оптимизация методики хранения 12 сортов Rubus idaeus L. разного типа плодоношения. В эксперименте использовали 1/2 основы питательной среды Murashige and Skoog (MS) с добавлением 6,8 г/л агара, 20 г/л сахарозы и 0,3 мг/л 6-бензиламинопурина (6-БАП). Изучали влияние температуры (+23 °С и +15 °С) и ретарданта 0,2 г/л хлорхолинхлорида (ССС) в составе питательной среды. Установлено, что до 9 месяцев в различных режимах депонирования сохранялся высокий процент жизнеспособных эксплантов (48,7-73,0 %). В период с 9 по 12 месяц отмечено снижение процента жизнеспособных эксплантов (в 1,3-2,1 раза в зависимости от условий хранения). Выявлено, что для исследованных сортов R. idaeus оптимальным является хранение in vitro при пониженной температуре (+15 °С) на питательной среде 1/2 MS с 0,3 мг/л 6-БАП без добавления ингибитора роста. После 12 месяцев хранения процент жизнеспособных эксплантов составил 56,9. Процент развития у жизнеспособных эксплантов после хранения in vitro при температуре +15 °С на средах без ССС составлял 98,6, при этом коэффициент размножения в среднем составил 5,6, число микропобегов – 2,7 шт./экспл., длина микропобегов – 1,3 см. Отмечено, что наличие в питательной среде ССС снижало скорость развития эксплантов, при этом отрицательно влияло на процент жизнеспособных. Так, после 12 месяцев хранения in vitro при температуре +15 °С на средах с добавлением ССС число жизнеспособных эксплантов составило 39,2 %. Отмечено, что с 3 по 12 месяц хранения при температуре +15 °С на питательных средах с добавлением ССС число микропобегов и их длина изменились незначительно (в 1,2 и 2,6 раза), по сравнению с показателями микропобегов, культивируемых в световой комнате (в 1,8 и 3,3 раза). Установлено, что на развитие эксплантов изученных генотипов R. idaeus после хранения in vitro оказывают влияние тип плодоношения и сортовые особенности культуры.
СОРТОИЗУЧЕНИЕ И ИНТРОДУКЦИЯ
Дикорастущие формы используются в селекции Vicia sativa L. с целью расширения генотипического разнообразия и повышения экологической устойчивости создаваемых сортов. С целью поиска дикорастущих форм вики посевной, обладающих селекционно-ценными характеристиками, были проведены оценки 22 образцов из 15 стран. Испытания проводили в полевом опыте в условиях юга Московской области в 2018, 2020 и 2021 гг. Стандартом служил сорт ‘Вера’. На основании трехлетних данных в соответствии c Международным классификатором вида Vicia sativa L. дана характеристика образцов по скороспелости, укосной и семенной продуктивности, размеру семян, длине главного побега, ветвистости, числу бобов с растения и числу семян в бобе. Все образцы характеризовались скороспелостью кормовой массы и семян. В среднем за 3 года продолжительность периода «всходы-укосная спелость» составляла 34,7-46,3 суток, «всходы-семенная спелость» – 59,0-67,5 суток. Сухой вес растения в фазу укосной спелости у дикорастущих образцов варьировал в пределах 1,0-5,0 г (18-92 % к стандарту). Продуктивность кормовой массы с растения была ниже, чем у стандартного сорта из-за более слабого развития боковых побегов. При этом 19 образцов были на уровне или превосходили стандартный сорт по высоте растения. В среднем за 3 года семенная продуктивность образцов варьировала в пределах 1,3-3,2 г (28-70 % к стандарту). Анализ компонентов семенной продуктивности показал, что все образцы формировали меньше бобов, чем стандарт. Однако были выделены 7 образцов, которые ежегодно превосходили стандарт по другим признакам: размеру семян (кк-36830, 36831, 36837, 36848, 36850); среднему числу семян в бобе (к-36871); максимальному числу бобов в узле, числу бобов и числу продуктивных узлов на главном побеге (к-36879). Эти образцы представляют интерес для использования в селекции вики посевной на семенную продуктивность.
СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ВЕДЕНИЯ ПИТОМНИКОВОДСТВА
Представлен аналитический обзор российских публикаций, содержащих информацию о результатах исследований по поиску оптимальных способов воздействия на растения яблони с целью получения разветвленных однолеток. Исследования, посвященные производству посадочного материала яблони с заданными биометрическими показателями, в настоящее время являются актуальными, так как доказано, что для закладки каждого типа интенсивного насаждения предпочтительны саженцы определенного возраста и качества, использование которых позволяет повысить скороплодность деревьев с целью обеспечения быстрой экономической отдачи капитальных вложений. Рассмотрен вопрос применения механического воздействия на надземную часть окулянтов для подавления апикального доминирования и подтверждена результативность стимулирования образования преждевременных побегов в зоне кронирования. Большое внимание исследователи уделяют химическим обработкам растений в полях формирования плодового питомника с целью улучшения качества однолеток. Показана высокая эффективность использования препаратов цитокининового ряда и гиббереллиновых кислот. Максимальный эффект по получению разветвленных однолеток в большинстве работ был достигнут у помологических сортов яблони, склонных к образованию преждевременных побегов, при выполнении окулировки на вегетативно-размножаемые подвои первого товарного сорта при ее высоте более 15 см над поверхностью почвы. Одним из альтернативных способов получения разветвленных однолеток является прививка одревесневшим черенком в весенний период и культивирование их как в поле, так и с закрытой корневой системой в условиях защищенного грунта. По мнению большинства исследователей, наибольшая эффективность от комплексного применения различных приемов может быть достигнута только при строгом соблюдении общепринятых технологий для каждого способа культивирования.
МЕТОДЫ И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ И БОЛЕЗНЕЙ
Результаты исследований отражают оценку системы защиты за счет подбора и чередования фунгицидов разного механизма действия для исключения вероятности возникновения резистентных популяций возбудителей заболеваний яблони. Опыты были заложены на базе ООО «Кошелевский Посад» Сызранского района Самарской области в 2022-2023 гг. Сад закладки 2013-2014 гг., схема размещения деревьев – 3,5×1,5 м, подвой – 62-396. Исследования биологической эффективности фунгицидной защиты от парши (Venturia inaequalis (Cooke) Wint.) и плодовой гнили (Monilia fructigena Pers.) яблони велись на сортах ‘Беркутовское’, ‘Куликовское’, ‘Куйбышевское’, ‘Лобо’ и ‘Северный Синап’. Система защиты была разработана согласно диаграмме для оценки комбинированного риска развития резистентности у фитопатогенов к фунгицидам, разработанной Глобальной федерацией по фунгицидам (FRAC), которая учитывает скорость адаптации организмов (появления новых устойчивых рас) к меняющимся условиям окружающей среды, и состояла из контактных и системных препаратов разного механизма действия. Корреляционный анализ между интенсивностью развития специализированных фитопатогенов яблони и погодными условиями показывает несущественный уровень зависимости (0,032-0,245). В наших производственных исследованиях на развитие парши и монилиоза в яблоневом саду наряду с погодными факторами преобладающее влияние оказывал антропогенный фактор – химическая обработка фунгицидами. Урожайность товарного яблока в опытном квартале незначительно различалась по годам. Хотя урожайность в вегетационный период 2023 г. и отмечалась на более низком уровне, но данный факт, скорее всего, вызван возвратом поздних заморозков во время цветения яблони в Самарской области. Необходимо отметить, что по сортам ‘Беркутовское’ и ‘Лобо’ нетоварное яблоко не превышало 5 и 12 % соответственно в изучаемом квартале сада. Система защиты, составленная из фунгицидов ГК «Шанс», способствовала оптимизации фитосанитарного состояния сада, что позволило снизить количество падалицы и получить стабильный урожай товарного яблока.
В статье представлены данные мониторинговых исследований (2011-2022 гг.) вредных организмов в экосистеме коллекции розария ГБС РАН. В процессе исследований получены данные по диагностике патогенов и вредителей, фенотипическому проявлению патологий и повреждений. Всего выявлены 21 вид патогенов и 16 видов фитофагов. Определена структура видового состава вредных организмов в экосистеме розария. Показано, что на начальном этапе (2011-2013 гг.) формирования экосистемы коллекции не было зафиксировано внешних признаков проявления вирусных заболеваний и отмечался низкий уровень развития грибных инфекций. Развитие таких вредоносных патогенов, как Peronospora sparsa Jacz., Sphaerotheca pannosa Lev., Phragmidium disciflorum James и Ph. tuberculatum Mull., удавалось сдерживать за счет выбраковки растений восприимчивых сортов. К доминирующим возбудителям отнесены Marssonina rosae (Lib.) Died., Phyllosticta rosae Desm., Septoria rosae Desm., установлена их приуроченность к определенным сортам. Несколько менее распространены популяции возбудителей пурпуровой пятнистости (Sphaceloma rosarum Pass.), аскохитоза (Ascochyta rosicola Sacc.) и церкоспороза (Cercospora rosicola Pass.). Выявлен широкий спектр симптомов проявления вирусных инфекций. Диагностировано девять вирусов, относящихся к пяти родам. Проанализирована их частота встречаемости и выделены наиболее распространенные: Prunus necrotic ring spot ilarvirus, Apple mosaic ilarvirus, Tobacco ring spot nepovirus, Arabis mosaic nepovirus. Отмечено видовое разнообразие фитофагов: листоеды, долгоносики, листовертки, пилильщики, цветоеды, уховертки, моли, цикадки, тли, клопы. Установлено, что повреждение растений комплексом вредителей достигало лишь среднего уровня, за исключением единичных сортов (Red Blanket, Prosperity). В целом оценка фитосанитарного состояния генофонда роз коллекции Сада на основе результатов фитосанитарного мониторинга и интегральной диагностики выявила широкий состав паразитарных комплексов − 14 типов патокомплексов, 4 − энтомокомплексов и 5 − энтомопатокомплексов. Обсуждаются тактические и базовые направления защиты от вредных организмов в экосистеме коллекции розария.