Новости ВНИИСПК за сентябрь 2020 года ч. 2

Лаборатория биохимической генетики

Продолжено тестирование нового гибридного фонда яблони на наличие гена Vf для селекции на устойчивость к парше. Также продолжена работа по изучение и обобщению фенотипических данных смородины красной за 2020 год. Объектами являлись 73 сорта отечественной и зарубежной селекции (17 сортов коллекции ВНИИСПК, 26 сортов отечественной селекции и 30 сортов зарубежной селекции). Фенотипические наблюдения проводились в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1999). На участке сортоиспытания сортов смородины красной совместно с лабораторией селекции и сортоизучения смородины проведены учеты и наблюдения за 2020 год для оценки изучаемых сортов по наиболее важным хозяйственно-биологическим признакам, таким как: устойчивость к вредителям и болезням (некроз, септориоз, тля, мучнистая роса; урожайность (вес 10 кистей/ мах вес ягоды); окраска плодов; длина кисти; количество ягод; отрыв; невыровненность ягод. Данные исследования могут помочь в усовершенствовании методик определения фенотипических данных применительно к задачам генетического картирования.

Лаборатория физиологии устойчивости плодовых растений

Сотрудниками лаборатории проведены исследования влияния селенита натрия и 6-бензиламинопурина на продукционный процесс смородины красной. В современных климатических условиях на фоне кратковременного или длительного воздействия неблагоприятных факторов среды на сельскохозяйственные растения происходит угнетение продукционного процесса, а, следовательно, и снижение урожайности. Возникает необходимость в применении регуляторов роста, обладающих как протекторным, так и стимулирующим многие физиологические процессы действием. В связи с этим проведены некорневые обработки растворами селенита натрия и 6-бензиламинопурина (6-БАП) на растениях сортов смородины красной Дана и Ася селекции ФГБНУ ВНИИСПК. Некорневые обработки стимуляторами роста провели после цветения в соответствующей концентрации 5,78·10-5М и 6,7·10-5М, которые были ранее подобраны опытным путем. Всего было проведено три некорневых обработки с периодичностью в семь дней. Для определения содержания абсцизовой кислоты (АБК), количества пигментов, определения скорости световых реакций фотосинтеза отбирали листья срединной формации смородины красной с однолетних побегов. Провели учет показателей плодовой кисти растений. В результате проведенных исследований показано, что обработки селенитом натрия и 6-бензиламинопурином способствуют снижению в 2,1…3,5 раза в тканях листа эндогенного уровня АБК, увеличивают биосинтез хлорофилла на 27,5…48,0% и ускоряют на 19,3…45,8% скорость переноса электронов на уровне световых реакций фотосинтеза. Обработка селеном и 6-БАП растений сорта Дана увеличила среднюю массу плодовой кисти на 19,30% и 24,5% соответственно, сорта Ася - на 20,7 и 35,8%. Увеличение средней массы плодовой кисти произошло за счет укрупнения средней массы одной ягоды в ней. Показано, что селен и 6-БАП у сорта Дана увеличил массу ягоды на 27,3% и 47,3%, у Аси на 33,3% и 45,8%. Достоверного влияния на сумму сахаров проводимые обработки не оказали влияния. Таким образом, в период вегетации на растениях смородины красной для увеличения продукционного процесса целесообразно проводить некорневые обработки, как селенитом натрия, так и 6-БАП.

Лаборатория биотехнологии

В течение последних месяцев в лаборатории биотехнологии идет модернизация и обновление опытно-экспериментальной базы. Были закуплены и установлены новые стеллажи с освещением. Это дает возможность к расширению культивационных комнат, которые используются для культивирования микрорастений. В связи с этим появляется возможность оборудовать светокомнату, предназначенную для адаптации микрорастений к нестерильным условиям на первом этапе, где будут соблюдаться световой и температурный режимы. Это должно значительно повысить приживаемость высаженных в грунт микрорастений. В лабораторию была приобретена холодильная камера Polair CM105-(ШХ-0,5 нерж). Она позволит хранить при пониженных положительных температурах исходный материал земляники, который закладывается на хранение в конце октября. Розетки земляники хранятся в течение 4 месяцев и как только трогаются в рост (примерно середина – конец февраля) извлекаются из хранения и используются для изоляции меристем. Опыты показывают, что апексы изолированные именно в этот срок начинают быстрее развиваться, образуя дополнительные почки. Это объясняется наступлением фазы активного роста у земляники. Кроме этого холодильную камеру будет использована для депонирования растений с целью создания беспересадочной коллекции микрорастений. Наши опыты по хранению груши и опыты, проведенные другими исследователями, показывают, что микрорастения при температуре до +5°С могут хранится до 1,5 лет.

Сектор биохимической оценки сортов и хранения

Популяризация здорового образа жизни стимулирует рост потребления фруктов, производство которых в России к 2024 году должно увеличиться, по прогнозам экспертов, на 41% по сравнению с 2018 годом. В настоящее время все больший упор делается на продовольственные компоненты, способные защищать здоровье человека. Эти компоненты в оптимальных количествах находятся в плодах и ягодах. Отечественными и зарубежными исследователями показано, что на долю фруктов и овощей должно приходиться не менее 70,0% от суточного рациона. Всероссийский институт селекции плодовых культур – основной поставщик сортов плодовых и ягодных культур для Средней зоны садоводства РФ, и одно из селекционных направлений в его работе – создание сортов с улучшенным химическим составом плодов. Сотрудниками лаборатории биохимической оценки ВНИИСПК проведены исследования биохимического состава плодов включенных в государственное задание культур: яблони, вишни, черешни, сливы, абрикоса, земляники, черной и красной смородины, малины, крыжовника, ежевики. К основным компонентам биохимического состава плодов и ягод относятся: сахара, органические кислоты и биологически активные вещества. Важнейшими биологически активными веществами, оказывающими положительное лечебно-профилактическое действие на организм человека, входящими в состав плодов вышеперечисленных культур являются фенольные (Р-активные) соединения и аскорбиновая кислота. Эти два компонента особенно необходимы человеку в процессе его жизнедеятельности. Являясь антиоксидантами, они участвуют в окислительно-восстановительных процессах человеческого организма. Аскорбиновая кислота (витамин С) – важнейший компонент химического состава плодов и ягод. Это – одна из наиболее важных сахарных кислот – окисленное производное шестиатомного спирта сорбита, характерна наличием диенольной группы –С=С–, которая обусловливает способность витамина С легко подвергаться окислению с одновременным восстановлением других соединений. При недостаточном её содержании в организме нарушаются процессы азотистого обмена, понижается степень использования белка. Главная «обязанность» этого витамина заключается в перераспределении атомов водорода между различными участками сложного «химического хозяйства» клеток. Аскорбиновая кислота является также поставщиком водорода для очень важного биохимического процесса – образования ядерной дезоксирибонуклеиновой кислоты, содержащейся в протоплазме.

Организм человека не способен синтезировать аскорбиновую кислоту и должен получать ее в готовом виде с пищей. Недостаток витамина С в организме человека проявляется в виде характерных симптомов, получивших название цинги, или скорбут, отсюда и название витамина, предохраняющий от него – аскорбиновая кислота.

Среди плодовых и ягодных культур, возделываемых в Средней зоне садоводства РФ, лидером является черная смородина. В её ягодах содержится от 100,0 до 400,0 мг/100 г аскорбиновой кислоты. От 250,0 до 400,0 мг/100 г аскорбиновой кислоты накапливают в основном гибридные сеянцы, которые часто бракуются за несоответствующие требованиям для сорта хозяйственно ценные признаки, часто масса ягоды. Поэтому для сортов содержание в ягодах аскорбиновой кислоты в пределах 150,0…200,0 мг/100 г считается хорошим показателем.

Сотрудниками лаборатории совместно с селекционерами по черной смородине выделены два сортообразца черной смородины в качестве источников высокого содержания аскорбиновой кислоты в ягодах для дальнейшего использования в селекции на улучшение этого признака:
– сорт Tisel – содержание аскорбиновой кислоты 207,4…310,6 мг/100 г, сахаров – 7,82…10,77%, масса ягоды 0,88…1,61 г;
– отборный сеянец 3803-46-60– содержание аскорбиновой кислоты 205,0…222,6 мг/100 г, сахаров – 10,71…13,34%, масса ягоды 0,96…1,10 г.

Фотогалерея