Современное состояние и перспективы селекции малины

Плоды малины входят в число наиболее востребованной на рынке ягодной продукции, поэтому интерес к этой культуре постоянно растёт. Её выращивают более чем в 50 странах мира и это число увеличивается. Устойчивое расширение площадей под малиной и увеличение урожайности происходит благодаря научному обеспечению отрасли новыми технологиями возделывания и сортами. Целью работы было выявление трудностей и проблем в селекции малины, определение современных направлений и тенденций развития. В статье сделан краткий обзор производства малины в мире, а также анализ активных селекционных программ в России и за рубежом. Рассмотрены особенности задач селекции в зависимости от регионов возделывания. Изложены основные проблемы, используемые методы, исходный материал и достижения селекции. Выявлено, что общая цель селекционных программ – получение продуктивных сортов с высокой адаптацией к абиотическим и биотическим стрессорам, пригодных для различных технологий возделывания и отличным качеством плодов. Установлено, что несмотря на достигнутые успехи в мировой селекции малины, в настоящее время сохраняется дефицит сортов с высокой адаптацией к окружающей среде, сортов сверхраннего и позднего сроков созревания, позволяющих продлить период потребления ягод в свежем виде; не достаточно высокотехнологичных промышленных сортов, пригодных к современным технологиям возделывания, а также сортов с требуемыми товарно-потребительскими свойствами. Рассмотрены перспективы селекции малины на ближайшие годы. Показано, что для решения стратегических целей селекции необходимо обогащение культивируемого генофонда малины новыми дикорастущими видами Rubus. При этом нужна кооперация и координация всех селекционных программ по расширению и обмену генетическими ресурсами. Для ускорения селекционного процесса нужно активнее использовать большой набор биотехнологических методов, апробированных и хорошо зарекомендовавших себя на ягодных культурах. Указано на необходимость более широкого использования молекулярно-генетических методов, позволяющих существенно увеличить скорость и точность селекционной работы.

1. Stoner G. D. Foodstuffs for preventing cancer: the preclinical and clinical development of berries, Cancer Prevention Research. 2009;2(3):187-194. DOI: 10.1158/1940-6207.CAPR-08-0226

2. Eremeeva N., Makarova N., Zhidkova E., Maximova V., Lesova E. Ultrasonic and microwave activation of raspberry extract: antioxidant and anti-carcinogenic properties, Foods and Raw Materials. 2019;7(2):264-273. DOI: 10.21603/2308-4057-2019-2-264-273

3. Жбанова Е. В. Биохимическая характеристика плодов генколлекции сортов малины в условиях ЦЧР (Мичуринск): Биология растений и садоводство: теория, инновации: Сборник научных трудов Государственного Никитского ботанического сада. 2017;(144-1):182-186.

4. Xiao T., Guo Z., Bi X., Zhao Y. Polyphenolic profile as well as anti-oxidant and anti-diabetes effects of extracts from freeze-dried black raspberries, Journal of Functional Foods. 2017;31:179-187. DOI: 10.1016/j.jff.2017.01.038

5. Stojanov D., Milošević T., Mašković P., Milošević N., Glišić I., Paunović G. Influence of organic, organo-mineral and mineral fertilisers on cane traits, productivity and berry quality of red raspberry (Rubus idaeus L.). Scientia Horticulturae. 2019;252:370-378. DOI: 10.1016/j.scienta.2019.04.009

6. Deighton N., Brennan R., Finn C. and Davies H.V. Antioxidant properties of domesticated and wild Rubus species. Journal Science and Food Agriculture. 2000;80:1307- 1313. DOI: 10.1002/1097-0010(200007)80:9<1307::AID-JSFA638>3.0.CO;2-P

7. Moyer R. A., Hummer K. E., Finn C. E., Frei B. and Wrolstad R.E. Anthocyanins, phenolics,and antioxidant capacity in diverse small fruits: Vaccinium, Rubus, and Ribes. Journal of Agri Food Chem. 2002; 50:519-525. DOI: 10.1021/jf011062r

8. Казаков И. В. Малина. Ежевика. М.: АСТ; Харьков: Фолио, 2001, 256.

9. FAOSTAT. [Электронный ресурс]. [Electronic resource] URL: https://www.fao.org/faostat/ru/#data/QCL (дата обращения: 15.02.2022) (accessed: 15.02.2022)

10. Жученко А. А. Экологическая генетика культурных растений. Самара, 2003, 117.

11. Луговской А. П., Артюх С. Н., Алехина Е. М., Щеглов С. Н., Дорошенко Т. Н., Причко Т. Г., Ульяновская Е. В., Бунцевич Л. Л. Технология комбинационной и клоновой селекции сортов плодовых культур: Интенсивные технологии возделывания плодовых культур, Краснодар, 2004, 127-203.

12. Graham J., Jennings N. Raspberry Breeding: Breeding Plantation Tree Crops: Temperate Species. Springer, New York, 2009, 233-248. DOI: 10.1007/978-0-387-71203-1_7

13. Kempler C., Hall H., Finn C. E. Raspberry: Badenes M., Byrne D. Fruit Breeding: Handbook of Plant Breeding, 8. Springer, Boston, MA., 2012, 263-304. DOI: 10.1007/978-1-4419-0763-9_8

14. Finn C. E., Kempler C. and Moore P.P. Raspberry cultivars: what’s new? What’s succeeding? Where are breeding programs headed? Acta Hortic. 2008;777:33-40 DOI: 10.17660/ActaHortic.2008.777.1

15. Clark J. R. and Finn C.E. New trends in blackberry breeding, Acta Hort. 2008;777:41-47. DOI: 10.17660/ActaHortic.2008.777.2

16. Byrne D.H. Trends in fruit breeding, Fruit breeding, Springer, Boston, MA, 2012;3-36. DOI: 10.1007/978-1-4419-0763-9_1

17. Hall H. K., Hummer K. E. Plant breeding reviews, Raspberry Breeding and Genetics, 2009;32:382.

18. Ballington J. R. The history of blackberry and raspberry breeding in the southern USA, Acta Hortic. 2016;1133:13-22. DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1133.3

19. Zurn J. D., Meiers R., Ward J., Finn C. E., Dossett M. and Bassil N. V. Identifying variation in red raspberry MLO genes thought to provide resistance to powdery mildew, Acta Hortic. 2020;1277:25-32. DOI: 10.17660/ActaHortic.2020.1277.4

20. Pattison J. A., Wilcox W. F., Weber C. A. Assessing the resistance of red raspberry (Rubus idaeus L.) genotypes to Phytophthora fragariae var. rubi in hydroponic culture, HortScience. 2004;39(7):1553-1556. DOI: 10.21273/HORTSCI.39.7.1553

21. Американские селекционеры представили новые сорта малины и земляники. [Электронный ресурс]. URL: https://fruitnews.ru/home/category/tekhnologii/amerikanskieselektsionery-predstavili-novye-sorta-maliny-i-zemlyaniki.html (дата обращения 15.03.2022).

22. Moore P. P. and Hoashi-Erhardt W. Raspberry breeding at Washington State University, Acta Hortic. 2016;1133: 45-48. DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1133.7

23. Moore P. P. and Hoashi-Erhardt W. K. Comparison of selection for root rot tolerance and machine harvestability, Acta Hortic. 2020;1277:149-154. DOI: 10.17660/ActaHortic.2020.1277.21

24. Burlakoti R. R. and Dossett M. Past efforts and future perspectives of managing major diseases of red raspberries in British Columbia, Acta Hortic. 2020;1277:397-402. DOI: 10.17660/ActaHortic.2020.1277.56

25. Knight V. H. Review of Rubus species used in raspberry breeding at East Malling, Acta Hortic. 1993;352:363-372. DOI: 10.17660/ActaHortic.1993.352.52

26. Knight V. H. and Fernández Fernández F. New summer fruiting red raspberry cultivars from East Malling research, Acta Hortic. 2008;777:173-176. DOI: 10.17660/ActaHortic.2008.777.24

27. Jennings S. N. Advances in Rubus Breeding: Raspberry. Springer, Cham, 2018, 17-28. DOI: 10.1007/978-3-319-99031-6_2

28. Jennings S. N., Ferguson L., Brennan R. New Prospects from the Scottish Raspberry Breeding Programme, Acta Hort., 2008;777:203-206.

29. Jennings S. N., Graham J., Ferguson L. and Young,V. New developments in raspberry breeding in Scotland, Acta Hortic. 2016;1133:23-28. DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1133.4

30. Jarret D., Jennings N., Williams D. and Graham, J. Development and use of genetic tools in Rubus and Ribes breeding at James Hutton Institute/Limited, Acta Hortic. 2020;1277:1-10. DOI: 10.17660/ActaHortic.2020.1277.1

31. Специалисты Global Plant Genetics выделили основные направления развития селекции малины. [Электронный ресурс]. URL: https://fruitnews.ru/home/category/world/spetsialisty-global-plant-genetics-vydelili-osnovnyenapravleniya-razvitiya-selektsii-maliny.html (дата обращения 15.03.2022).

32. Danek J., Krol K. Recent Situation in Raspberry Production in Poland, Acta Hort., 2008;777:289-292 DOI: 10.17660/ActaHortic.2008.777.43

33. Orzeł A., Simlat M. and Danek J. Directions in raspberry and blackberry breeding program conducted in NIWA Berry Breeding Ltd., Brzezna, Poland, Acta Hortic. 2016;1133:29-34. DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1133.5

34. Orzeł A., Król-Dyrek K., Jagła J., Lech W., Bieniasz M. and Krośniak M. Recent progress in Polish black raspberry breeding at the Niwa Berry Breeding Ltd, Acta Hortic. 2020;1277:55-64. DOI: 10.17660/ActaHortic.2020.1277.8

35. Фролова Л. В., Емельянова О. В., Кондратенок Ю. Г. Основные достижения селекции малины в Беларуси: Селекция и сорторазведение садовых культур, 2020;7(1-2):167-170.

36. Фролова Л. В., Максименко М. Г., Гашенко Т. А., Емельянова О. В., Кондратенок Ю. Г., Остапчук И. Н. Белорусский сорт малины ремонтантной Вераснёвая, Мичуринский агрономический вестник. 2021;1:75-86.

37. Hernández-Bautista A., Lobato-Ortiz R., García-Zavala J.J., Mejía Contreras J.A., Chávez-Servia J.L., Rodríguez M.R., ... & García Velázquez J.A. Adaptability of raspberry primocane genotypes in a tropical environment and its implication in the raspberry production in Mexico, Journal of Berry Research. 2019;9(2):155-163. DOI: 10.3233/JBR-180328

38. Hernández-Bautista A., Lobato-Ortiz, R., García-Zavala J.J., Chávez-Servia J.L., Mejía-Contreras J.A., & García-Velazquez J.A. Breeding potential of raspberry primocane selections based on their combining abilities, Canadian journal of plant science. 2017;98(1):28-37. DOI: 10.1139/cjps-2016-0399

39. Hernández-Bautista A., Lobato-Ortiz R., García-Zavala J. J., Rocandio-Rodríguez M., Mejía-Contreras J. A., Chávez-Servia J. L., & García-Velazquez J. A. Relationship of parental genetic distance with agronomic performance, specific combining ability, and predicted breeding values of raspberry families, Euphytica. 2018;214(2):1-16. DOI: 10.1007/s10681-018-2122-6

40. Gambardella M., Bañados P., Sánchez S., Grez J., Contreras E. and Sagredo B. New raspberry cultivars for Chile: first releases from the local breeding program, Acta Hortic. 2016;1117:19-24. DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1117.4

41. Contreras C., Hermosilla A., Contreras É., Naranjo P., Zoffoli J.P., & Gambardella M. Postharvest physiology and storage potential of new Chilean raspberry cultivars, Chilean journal of agricultural research. 2021;81(2):161-171. DOI: 10.4067/S0718-58392021000200161

42. Guerra M. E., Casadomet C., Domínguez G. and López-Corrales M. First results of new raspberry breeding programme in western Spain, Acta Hortic. 2019;1231:81-84. DOI: 10.17660/ActaHortic.2019.1231.14

43. Palonen P., Lettojärvi I., Luoranen J., Ruhanen H., Rantanen M., Haikonen T., & Finni S. Deacclimation and reacclimation of apple (Malus×domestica Borkh.), blackcurrant (Ribes nigrum L.) and raspberry (Rubus idaeus L.) shoots and buds under controlled conditions. Scientia Horticulturae. 2021;289:110430. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110430

44. Hodnefjell R., Heide O. M., Rivero R., Remberg S.F., & Sønsteby A. Control of growth cessation and floral initiation in red raspberry (Rubus idaeus L.) cultivars of diverse origin in controlled and natural environments. Scientia Horticulturae. 2018;233:412-420. DOI:10.1016/j.scienta.2018.02.011

45. Toshima S., Okamoto-Nakamura R., Abe K., Sakazaki U., Komatsu H., and Kunitake H. Growth characteristics and fruit qualities of interspecific hybrid between ‘Indian Summer’ raspberry and Rubus parvifolius L., J. Jpn. Soc. Hort. Sci. 2017;16:345- 352. DOI: 10.2503/hrj.16.345

46. Toshima S., Fujii M., Hidaka M., Nakagawa S., Hirano T., & Kunitak H. Fruit Qualities of Interspecific Hybrid and First Backcross Generations between Red Raspberry and Rubus parvifolius, Journal of the American Society for Horticultural Science. 2021;146(6):445-451. DOI: 10.21273/JASHS05111-21

47. Казаков И. В., Кулагина В. Л., Евдокименко С. Н. Результаты и перспективы селекции малины в центральном регионе России. Плодоводство и ягодоводство России. 2009;22(2):55-63.

48. Помология. Том V: Земляника. Малина. Орехоплодные и редкие культуры/под. ред. Е. Н. Седова, Л. А. Грюнер. Орёл: ВНИИСПК, 2014, 97-182.

49. Реестр селекционных достижений. [Электронный ресурс]. URL: https://reestr.gossortrf.ru/(дата обращения 12.03.2022)

50. Евдокименко С. Н., Куликов И. М., Белоус Н. М. Роль научного наследия академика И.В. Казакова в селекции и современном садоводстве. Плодоводство и ягодоводство Росси. 2017;8(1):92-97.

51. Евдокименко С. Н. Создание сортов малины на Кокинском опорном пункте ФГБНУ ВСТИСП: в сборнике: Современные тенденции устойчивого развития ягодоводства России (земляника, малина). 2019, 195-210.

52. Евдокименко С. Н. Поиск и создание родительских форм малины ремонтантного типа для совершенствования её сортимента. Садоводство и виноградарство. 2020;1:10-16. DOI: 10.31676/0235-2591-2020-1-10-16

53. Подгаецкий М. А., Евдокименко С. Н. Новый исходный материал для совершенствования сортимента малины в Центральном регионе России, Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021;22(5):725-734. DOI: 10.30766/2072-9081.2021.22.5.725-734

54. Аминова Е. В. Первые результаты селекционной работы по малине в Оренбург: в сборнике: Состояние, перспективы садоводства и виноградарства Урало-Волжского региона и сопредельных территорий. Международный юбилейный сборник научных трудов, посвященный 50-летию образования Оренбургской опытной станции садоводства и виноградарства, 2013, 26-29.

55. Аминова Е. В., Мережко О. Е., Тихонова М. А. Новый сорт малины Ариша. Плодоводство и ягодоводство России. 2021;66:7-12. DOI: 10.31676/2073-4948-2021-66-7-12

56. Богданова И. И., Нащекина А. С., Демин Н. С. Итоги деятельности Свердловской селекционной станции садоводства за 75 лет и перспективы развития: сборник научных трудов: Научное обеспечение адаптивного садоводства Уральского региона: Екатеринбург, 2010, 4-28.

57. Невоструева Е. Ю., Андреева Г. В. Новый адаптивный сорт малины для зоны Среднего Урала. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2020;7(160):11-15. DOI: 10.36718/1819-4036-2020-7-11-15

58. Невоструева Е. Ю. Новый сорт малины Уральской селекции Фрегат, Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2020;1(183):27-31.

59. Яговцева Н. Д. Актуальные вопросы селекции малины на морозоустойчивость в Алтайском крае: Современные проблемы возделывания сельскохозяйственных культур и пути повышения величины и качества урожая, 2006, 161-163.

60. Камнев А. М., Яговцева Н. Д., Дунаева С. Е., Гавриленко Т. А., Чухина И. Г. Номенклатурные стандарты сортов малины Алтайской селекции. Vavilovia. 2021;4(2):26-43. DOI: 10.30901/2658-3860-2021-2-26-43

61. Жидехина Т. В. Коллекция малины: сохранение, изучение и использование: в сборнике: Современные тенденции устойчивого развития ягодоводства России (земляника, малина), 2019, 226-265.

62. Лупин М. В., Богомолова Н. И. Актуальные направления селекции малины, российские и мировые достижения. Современное садоводство. 2019;4:102-112.

63. Богомолова Н. И., Лупин М. В. Уровень адаптивности малины красной к повреждающим факторам зимнего периода в полевых условиях центральной России, Вестник аграрной науки. 2019;6(81):18-22.

64. Богомолова Н. И., Ожерельева З. Е., Резвякова С. В., Лупин М. В. Жаростойкость и засухоустойчивость малины красной в условиях центральной России (на примере Орловской области). Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2019;4(24):192-202.

65. Анурова И. В., Должикова М. А., Пикунова А. В., Толпекина А. А., Богомолова Н. И. Генетическая паспортизация малины (Rubus L.). Современное садоводство. 2019;4:16-25.

66. Подорожный В. Н. Создание сортов малины для выращивания на юге России. Субтропическое и декоративное садоводство. 2019;68:99-105.

67. Подорожный В. Н., Пиянина Н. А. Совершенствование сортимента ремонтантной малины для Северо-Кавказского региона РФ на основе использования биологического потенциала коллекций ВИР. Биотехнология и селекция растений. 2021;4(1):13-24.

68. Каталог признаковых коллекций семечковых и ягодных культур Никитского ботанического сада. Под общ. ред. Ю. В. Плугатаря. Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2021, 120.

69. Keep E., Parker J. H., Knight V. H. Recent progress in raspberry breeding at East Malling: Symposium on Breeding and Machine Harvesting of Rubus 112, 1980, 117-126.

70. Казаков И. В., Евдокименко С. Н. Достижения в селекции ремонтантной малины на основе межвидовой гибридизации, Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2009;1:49-52.

71. Dossett M., Bassil N. V., Lewers K. S. & Finn C. E. Genetic diversity in wild and cultivated black raspberry (Rubus occidentalis L.) evaluated by simple sequence repeat markers, Genet. Resour. Crop Evolution. 2012;59:1849–1865.

72. Mercati F., Sunseri, F. Genetic Diversity Assessment and Marker-Assisted Selection in Crops. Genes. 2020;11:1481. DOI: 10.3390/genes11121481

73. Höfer M. Coordination of genebank activities between different national collections of berry genetic resources in Europe in the frame of ECPGR, Acta Hortic. 2021;1309:181-188 DOI: 10.17660/ActaHortic.2021.1309.27

74. Куликов И. М., Высоцкий В. А. Биотехнологические методы для решения актуальных задач в современном садоводстве: в сборнике: Современные тенденции развития промышленного садоводства, Самара, 2012, 372-377.

75. Martin R. R., Keller K. E. and Mathews H. Development of resistance to raspberry bushy dwarf virus in ‘Meeker’ red raspberry. Acta Hort. 2004;656:165-169.

76. Foster T. M., Bassil N. V., Dossett M. et al. Genetic and genomic resources for Rubus breeding: a roadmap for the future. Hortic Res. 2019;6:116. DOI: 10.1038/s41438-019-0199-2

77. Камнев А. М., Антонова О. Ю., Дунаева С. Е., Гавриленко Т. А., Чухина И. Г. Молекулярные маркеры в исследованиях генетического разнообразия представителей рода Rubus L. и перспективы их применения в селекции, Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020;24(1):20-30. DOI 10.18699/VJ20.591

78. Lebedev V. G., Subbotina N. M., Maluchenko O. P., Lebedeva T. N., Krutovsky K. V., Shestibratov K. A. Transferability and Polymorphism of SSR Markers Located in Flavonoid Pathway Genes in Fragaria and Rubus, Genes. 2020;11:11. DOI: 10.3390/genes11010011