В селекции ореха грецкого актуальным подходом является поиск и отбор новых перспективных генотипов в местах произрастания данного вида. Выделение селекционно ценных форм ореха грецкого из местных семенных популяций даёт возможность ускорить решение селекционных задач и пополнить коллекции генетических ресурсов ценными образцами. В рамках выполняемой работы нами была поставлена задача оценки перспективности использования новых форм для решения задач селекции с использованием фенотипической оценки и молекулярногенетического анализа. Поиск перспективных форм проводили в 2022-2023 гг. на территории населённых пунктов в различных районах Краснодарского края. Учёты хозяйственно ценных признаков осуществляли согласно «Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур». Для оценки уровня генетического разнообразия выборки новых, перспективных форм ореха грецкого было выполнено SSR-генотипирование с использованием семи микросателлитных ДНК-маркеров: WGA001, WGA376, WGA069, WGA276, WGA009, WGA202, WGA089. В изучаемую выборку вошла также гетерогенная группа сортов и элитных форм селекции ФГБНУ СКФНЦСВВ, представляющая общее разнообразие коллекции. Сравнение уровня полиморфизма, как отдельных маркеров, так и среднего показателя всей выборки маркеров у изученных образцов, позволяет говорить об относительно высокой гетерогенности новых перспективных форм, включённых в работу. Использование методов UPGMA, PCoA и анализа в программе STRUCTURE позволило установить генетические взаимосвязи между новыми перспективными формами и образцами из генетической коллекции СКФНЦСВВ. Выявлено, что новые формы не образовывали отдельного кластера и занимают в основном промежуточное положение между тремя группами генотипов из коллекции генофонда. Для новых форм установлено влияние среднеазиатской генплазмы, что обуславливает наличие ряда селекционно ценных признаков. Исходя из данных генетического разнообразия новых перспективных форм ореха грецкого относительно генетически контрастной выборки селекционных форм, можно говорить о целесообразности внедрения новых форм в селекцию для обогащения местного генофонда ореха грецкого.

Слива домашняя (Prunus domestica L.) – одна из самых сложных для генетического изучения плодовых культур. В отличие от большинства других видов рода Prunus, она является гексаплоидным видом (2n=48), возникшим в результате сложной межвидовой гибридизации, и вопрос о ее происхождении еще окончательно не решен. На сегодняшний день можно выделить ряд исследований, посвященных изучению филогении и систематики рода Prunus в целом и конкретно вопроса видообразования сливы домашней, в которых применяются методы молекулярной генетики. Хотя метод SSR-маркеров широко внедрен в практику исследований важнейших косточковых культур, полиморфизм SSRлокусов Prunus domestica L. редко исследовался в генофонде. В данной работе изучалась эффективность 22 микросателлитных (SSR) маркеров на сортах сливы домашней и алычи селекции ФГБНУ ФНЦ Садоводства с целью их дальнейшего использования при получении генетических профилей и разработки паспорта сорта. Также с применением этого набора маркеров проводилась оценка генетического разнообразия и степени генетического сходства сортов сливы, алычи и отдаленных гибридов из коллекции ФГБНУ ФНЦ Садоводства, полученных с помощью эмбриокультуры. Результаты скрининга набора из 22 SSR-маркеров на 10 сортах и 19 гибридных образцах выявили невысокий уровень полиморфизма, детектируемый этим набором, малое количество разделяемых аллелей. Был сделан вывод, что данный набор маркеров не позволяет в полной мере оценить нашу выборку по степени аллельного разнообразия, генетической близости родительских и гибридных форм. Доля уникальных генотипов, которые можно идентифицировать с помощью данных маркеров, составляет менее 50 %. Большое количество перекрывающихся размеров фрагментов не позволяет получить индивидуальные генетические профили сортов. Сделан вывод о необходимости привлекать и апробировать дополнительные маркеры, разрабатывать на их основе мультиплексные наборы, которые сформируют базу для рутинного генотипирования сортов. Для более точной и достоверной оценки длин фрагментов и разделения аллелей в дальнейшем анализ необходимо проводить с использованием метода капиллярного электрофореза.

Создание сортов косточковых культур, отвечающих современным требованиям производства – трудоемкий процесс, сопряжённый с низким выходом потомства, полученным от контролируемой внутривидовой и межвидовой гибридизации, который может длиться до 25 лет. Нежизнеспособность гибридных семян провоцируется абортированием зародыша, который не успевает завершить своё морфофизиологическое развитие, и отмиранием эндосперма у межвидовых гибридов. Сохранение гибридов с уникальными комбинациями признаков возможно при извлечении зародышей, полученных в результате межвидовых и межродовых скрещиваний, неспособных выжить in vivo или в ходе традиционных методов селекции растений на ранних сроках развития и помещения их для дальнейшего развития в условия in vitro. Цель исследования – на основе литературных источников проанализировать питательные среды, условия их применения и сроки изоляции зародышей в in vitro, для сохранения незрелых зародышей и создания гибридов косточковых культур; выявить наиболее эффективные схемы изоляции зародышей в in vitro для дальнейшего применения в селекционном процессе. Для аналитического обзора были использованы открытые источники, содержащие информацию о составе наиболее часто используемых питательных средах, их составах, модификациях, условиях применения, сроках введения зародышей в условия in vitro для персика обыкновенного (Prunus persica (L.) Batsch), абрикоса обыкновенного (P. armeniaca L.), сливы домашней (P. domestica L.), сливы китайской (P. salicina Lindl.), алычи (P. cerasifera Ehrh.), тёрна (P. spinosa L.), вишни обыкновенной (P. cerasus L.) и черешни (P. avium (L.) L.). Проведённый анализ исследований показал, что оптимальными средами для поддержания развития зародышей персика обыкновенного является модифицированная питательная среда Woody Plant (до 100 % сохраненных зародышей), для абрикоса обыкновенного – модифицированная Monnier (до 92,4 % сохраненных зародышей), для вишни обыкновенной, черешни, сливы и межвидовых гибридов различные варианты Murashige and Skoog (более 70 % сохраненных зародышей). В качестве регуляторов роста используются: 6-бензиламинопурин (6-БАП), гибберелловоя кислота (ГК), кинетин, НУК, а также углеводы, L-глутамин, хелат железа, аскорбиновая кислота, тиамин, глютаминовая кислота, триптофан, гидролизат казеина и др. Сроки введения в культуру in vitro варьируют в зависимости от культуры: от 28 (вишня обыкновенная) до 99 дней (персик обыкновенный). Стратификация при +4…+5 °С в темноте до начала развития способствует повышению выхода жизнеспособных зародышей. Оптимальный фотопериод для культивирования зародышей in vitro составляет 12 (персик обыкновенный) – 16 (алыча, вишня обыкновенная, черешня и межвидовые гибриды) часов. В результате отбора из гибридного фонда, полученного с использованием сохранения зародышей, в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, внесены 1 сорт персика обыкновенного (‘Крымский Шедевр’), 3 сорта черешни (‘Весняны Наспивы’, ‘Призерка’, ‘Услада’), районированные по Северо-Кавказскому региону; в реестр охраняемых селекционных достижений для Центрального региона 2 сорта сливы домашней (‘Тулица’ и ‘Величавая’).

Изучено влияние жасмоновой кислоты в концентрациях от 0,1 до 1,0 мг/л при длительном беспересадочном депонировании эксплантов клоновых подвоев яблони (54-118, 57-490, 57-545, ММ 106) в культуре in vitro на их последующее развитие в стандартных условиях культивирования. Отмечено положительное влияние жасмоновой кислоты на сохранность жизнеспособных эксплантов (при +3…+6 ºС) по сравнению с эксплантами, которые культивировали без ее применения на протяжении 48-54 месяцев беспересадочного депонирования. Установлено, что разные концентрации растительного гормона существенно не влияли на коэффициент размножения эксплантов. При этом отмечено существенное увеличение длины микропобегов (в 1,4-1,6 раза) и среднего числа листьев на один микропобег (в 1,2-1,6 раза) у всех форм клоновых подвоев яблони на питательной среде с жасмоновой кислотой в концентрации 1,0 мг/л. В последующем экспланты не отставали в вегетативном развитии in vitro по сравнению с эксплантами, не проходившими депонирование (контроль). Добавление в питательную среду жасмоновой кислоты можно рекомендовать в качестве приема, повышающего сохранность эксплантов при длительном хранении коллекций клоновых подвоев яблони в культуре in vitro.

В статье представлена характеристика культуры киви (Actinidia deliciosa (A. Chev.) C. F. Liang & A. R. Ferguson), культивируемой в субтропической зоне Черноморского побережья Краснодарского края. В настоящее время большой интерес учёных привлекает киви, в плодах которого содержится значительное количество витаминов, в особенности С. Целью наших исследований является изучение биохимического состава плодов киви, обладающих высокой пищевой ценностью и необходимыми для обогащения организма человека витаминами, полезными элементами. Исследования проводятся с 2017 г. на Адлерской опытной станции ФИЦ Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (Краснодарский край) на насаждениях актинидии деликатесной. Почва под культурой – аллювиальная луговая малогумусная. Анализ биохимического состава плодов проводили в отделе физиологии и биохимии растений Субтропического научного центра РАН. Показаны результаты биохимических исследований (2017-2018 гг. и 2021-2022 гг.) по оценке плодов актинидии деликатесной. Объектами изучения являлись плоды 5 сортов киви: ‘Хейворд’ (‘Hayward’) позднего срока созревания, ‘Эллисон’ (‘Allison’), ‘Эббот’ (‘Abbott’) раннего срока созревания, ‘Бруно’ (‘Bruno’) и ‘Монти’ (‘Monty’) среднего срока созревания. Отмечено максимальное содержание сахара (9,67-10,92 %) в плодах сортов ‘Монти’, ‘Бруно’, ‘Эббот’, ‘Эллисон’, минимальное у ‘Хейворд’ (7,79 %). Титруемая кислотность по опыту составила 0,75-0,82 %. Сахарокислотный коэффициент соответствовал 9,5014,99 отн. ед. Наилучшими по содержанию экстрактивных веществ в плодах оказались сорта ‘Эббот’ и ‘Бруно’. Высокое содержание аскорбиновой кислоты 148-171 мг/100 г установлено у сортов ‘Хейворд’, ‘Эббот’ и ‘Бруно’, низкое 119,50-125,50 мг/100 г у ‘Монти’ и ‘Эллисон’ в сравнении с другими сортами. Количественное содержание сухих веществ соответствовало 15,04-16,00 %, что свидетельствует о хорошей транспортабельности, лежкости и хранении плодов киви при соблюдении необходимых правил. Результатами исследований в период 2021-2022 гг. отмечено существенное снижение 1,1-1,5 раза накопления аскорбиновой кислоты в плодах актинидии деликатесной. Общий сахар составлял 9,05-11,61 %, кислотность – 0,85 %– 0,96 %, а сахарокислотное соотношение находилось в пределах 9,84-13,66 отн.ед. По содержанию экстрактивных веществ наилучшими в годы исследований оказались плоды сортов ‘Хейворд’, ‘Эббот’ и ‘Эллисон’, а сорта ‘Бруно’ и ‘Монти’ – с низкими биохимическими показателями.

Помимо аскорбиновой кислоты и фенольных соединений в плодах с желтой, оранжевой и ярко-красной окраской плодовых и ягодных культур присутствуют каротиноиды – вещества-антиоксиданты, оказывающие положительное влияние на организм человека. В статье представлены результаты исследования содержания каротиноидов в светлоокрашенных плодах ягодных культур: облепихи крушиновидной, крыжовника, смородины красной. Было установлено, что лидером по накоплению данного биологически активного вещества является облепиха. В плодах крыжовника и смородины красной, обладающих светлой окраской плодов, каротиноиды содержатся в малых количествах. Среднее содержание каротиноидов в плодах облепихи составило 4,98 ± 0,49 мг/100 г, крыжовника – 0,68 ± 0,07 мг/100 г, смородины красной – 0,33 ± 0,04 мг/100 г. Среднее содержание накапливаемых в плодах облепихи каротиноидов варьировало значительно: от 1,69 (‘Желтоплодная’) до 10,59 мг/100 г(ЭЛС 8-51), приинтервалеварьирования 8,90 мг/100 гикоэффициентевариации 46,0 %. Изизученных сортов, элитных и отборных форм облепихи выделены образцы с содержанием каротиноидов в плодах более 6,00 мг/100 г: ‘Карамелька’, ‘Кенигсбергская’, ‘Подарок Черноземью’, ‘Сюрприз Балтики’, ЭЛС 8-51, ОС 8-51-44-20. У 31,8 % сортообразцов содержание каротиноидов в плодах было ниже среднесортового показателя (менее 3,50 мг/100 г) – от 1,69 до 3,46 мг/100 г. Выделен элитный сеянец 8-51, представляющий интерес для селекции, накапливающий в плодах максимальное количество каротиноидов (10,59 мг/100 г) и обладающий стабильностью изучаемого признака (V = 10,9 %). Крыжовник и смородина красная не представляют интерес для селекции в качестве источников каротиноидов.

В статье представлены результаты проведённого с 2022 по 2023 гг. анализа качества работы современных моделей нейронных сетей для идентификации плодов яблони на кроне деревьев в изображениях. Для проведения исследований по выявлению наиболее качественного детектора использованы нейронные сети SSD (Single Shot MultiBox Detector), YOLOv4 (You Only Look Once версия 4), YOLOv5, YOLOv7 и YOLOv8. Оценивая качество работы рассматриваемых моделей для идентификации плодов, использовали метрики бинарной классификации Precision (точность), Recall (полнота), Accuracy (доля верных распознаваний), F-score (F-мера), AUC-ROCTotal (Area Under the Curve). Чтобы оценить точность прогноза идентификации плодов проведен расчет средней абсолютной ошибки (Mean Absolute Percentage Error, MAPE) анализируемых моделей нейронных сетей. Для анализа качества работы нейронной сети использовано 300 фотографий, сделанных в саду яблони. Анализ проведённых исследований показал, что модель SSD даёт более низкую скорость и точность работы, имеет высокие требования к вычислительным ресурсам, что может ограничить ее использование на менее производительных устройствах. Модель YOLOv4 превосходит YOLOv5 по точности на 10,2 %, однако при этом скорость обработки модели YOLOv5 превышает скорость YOLOv4 более чем в два раза. Это делает модель YOLOv5 более предпочтительным выбором для решения задач, связанных с обработкой больших объемов данных в режиме реального времени. Модель YOLOv8 превосходит модель YOLOv7 по скорости работы на 37,3 %, но точность у YOLOv7 выше на 9,4 %. Установлено, что наибольшее значение площади под Precision-Recall кривой составило 0,94 при использовании нейронной сети модели YOLOv7. Это указывает на высокую вероятность того, что классификатор сможет точно различить положительные и отрицательные значения класса плодов яблони. Проведенный расчет средней абсолютной ошибки (Mean Absolute Percentage Error, MAPE) анализируемых моделей нейронных сетей показал, что наименьшая ошибка идентификации плодов составила 5,64 % на модели YOLOv7 в сравнении с истинным значением, определенным визуальным методом. Анализ качества работы современных моделей нейронных сетей показал: семейство нейронных сетей You Only Look Once обеспечивает высокую скорость и точность обнаружения объектов, это позволяет им работать в режиме реального времени. Использование метода трансферного обучения (настройка только последних слоёв под решение узкоспециализированных задач) для адаптации работы моделей на различных сортах яблони позволит дополнительно повысить точность идентификации плодов.