Кропотливая 63-летняя работа по селекции яблони, позволившая создать 54 сорта, включенных в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию, дает возможность говорить о путях сокращения во времени собственно селекционного процесса и последующих этапов ускорения внедрения новых сортов в производство. По опыту работы во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции плодовых культур (ВНИИСПК), от гибридизации до принятия сорта на государственное испытание в среднем затрачивается 19 лет, а от гибридизации до включения в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию – 27. За этот период в значительной степени изменяются и ужесточаются требования к новым сортам яблони. Нами предлагается возможность сокращения периода создания нового сорта за счет совмещения во времени собственно селекционного процесса и первичного сортоизучения. Для этого уже при отборе и переносе двухлетних сеянцев в селекционный сад нужно самые лучшие из них по морфологическим признакам с культурностью на 5 баллов (не более 1 сеянца на тысячу отбираемых) размножать и включать в первичное изучение. В учреждениях-оригинаторах, где это возможно, при передаче сорта на государственное испытание нужно закладывать сады малого производственного испытания по 20-40 деревьев, каждое из трех повторностей. Время селекционеров-одиночек ушло в прошлое. Для создания сортов, отвечающих высоким требованиям производства (удобных для возделывания, с определенным типом кроны, высокоадаптированных к местным условиям, с плодами высоких товарных и потребительских качеств), нужны междисциплинарные коллективы, в которые входят не только селекционеры, но и сортоведы, генетики, цитоэмбриологи, биохимики, физиологи, фитопатологи, агротехники. На создание слаженных коллективов профессионалов разных специальностей обычно уходят годы, а иногда и десятилетия, но только такие междисциплинарные коллективы способны создавать сорта, отвечающие всем основным требованиям. Во ВНИИСПК такой коллектив состоит из 22 человек.

Сегодня активно расширяется спектр культур, для изучения и улучшения которых применяются новейшие технологии генетического редактирования, в частности, системы CRISPR/Cas. Высокая точность, простота сборки и относительная дешевизна редактирующих конструкций позволила применить метод для исследований в самых разнообразных областях биологии. Представляемый систематический обзор обобщает мировой опыт редактирования генома плодовых и ягодных культур с помощью технологии CRISPR/Cas9 и рассматривает перспективу использования этого новейшего метода биотехнологии в интересах селекции. Для систематического обзора использовали один из наиболее авторитетных интернет-ресурсов, индексирующих рецензируемые научные публикации – базу данных Scopus. Путем систематического поиска научных публикаций для 37 видов плодовых и ягодных культур найдены 115 работ, в 26 из которых выявлено описание оригинальных исследований с использованием системы CRISPR/Cas на плодовых и ягодных культурах. В общей сложности отредактирован 21 ген-мишень у 8 культур. Часть исследований посвящено апробации метода или установлению/уточнению функций генов-мишеней путем их нокаута. В обзоре уделяется внимание работам, в которых редактирование генов-мишеней было направлено на улучшение свойств растений. Таких успешно редактированных генов-мишеней плодовых и ягодных растений к настоящему моменту насчитывается 12. Основной тип модификации – нокаут, который направлен на негативные регуляторы факторов устойчивости к патогенам или изменение морфологии растений. Модифицированные растения, в большинстве случаев, обладают заданными признаками, проверены на устойчивость к патогенам в лабораторных условиях. Обсуждается, насколько в дальнейшем смогут быть расширены рамки применения целевого мутагенеза для плодовых и ягодных культур.

Генетические исследования генофонда абрикоса обыкновенного различного географического происхождения способствуют накоплению сведений о путях распространения и истории возделывания данной культуры. Ценным материалом в подобных исследованиях выступает местная автохтонная геноплазма. К представителям автохтонного генофонда абрикоса обыкновенного можно отнести местные сорта Дагестана. Генетические исследования дагестанской геноплазмы позволят оценить её вклад в мировой генофонд абрикоса, а также определить её место среди сортов различного эколого-географического происхождения. Шесть SSR-маркеров, разработанных на абрикосе сибирском, были задействованы в генотипировании 12 сортов абрикоса обыкновенного. Значительная часть отобранных сортов была представлена местными дагестанскими формами. Использованные микросателлитные маркеры позволили разделить все отобранные для работы сорта как генотипы со специфичными SSR-профилями. Уровень полиморфизма, выраженный в количестве аллелей на локус, имел высокие значения, исходя из анализа ранее проведенных в мире исследований. В связи с этим можно заключить, что задействованные SSR-маркеры могут быть использованы в дальнейших работах, направленных на анализ генетического разнообразия исследуемой культуры. В ходе работы на основе данных, полученных при SSR-генотипировании, была проведена кластеризация сортов абрикоса обыкновенного с целью определения родственных групп сортов. В качестве способа, позволяющего осуществить кластерный анализ, был использован метод присоединения соседей (NJ). Кластеризация образцов, проведенная в работе, позволила выявить промежуточное положение дагестанских сортов относительно сортов различного эколого-географического происхождения. Для подтверждения полученных результатов дополнительно был использован метод главных координат PCoA, позволяющий на координатной плоскости отразить степень генетического родства образцов. Выявленные с помощью PCoA закономерности распределения образцов на графике координат в целом соответствовали данным кластеризации методом присоединения соседей (NJ). Проведенное исследование позволило оценить эффективность задействованных в работе SSR-маркеров для генотипирования сортов абрикоса обыкновенного и получить сведения о генетическом родстве местных дагестанских сортов с сортами из других эколого-географических групп.

Исследования проводили в Федеральном научном центре им. И. В. Мичурина и в его Среднерусском филиале. Впервые в северо-восточной части Центрального черноземного региона проводятся исследования по изучению микробиоты почвы в саду семечковых культур. Цель исследований – изучение микромицетного состава почвы в агроценозе многофакторного опыта интенсивного сада яблони. Почвенные образцы были взяты в междурядьях и приствольных полосах по задернению, в междурядьях и приствольных полосах по черному пару. Условия эксперимента: 1) контроль (естественные условия); 2) оптимальное увлажнение (орошение, влажность почвы 80 %); 3) переувлажнение (орошение, влажность почвы 120 %). В результате проведенных исследований показана зависимость численности фитопатогенной и сапротрофной популяции от элементов агротехники. Максимальное количество популяции отмечено в приствольных полосах по пару, минимальное – в приствольных полосах по задернению. Выявлено воздействие увлажнения на численность почвенных микромицетов. Увлажненные на 80 % задерненные междурядья и приствольные полосы, междурядья по пару при влажности 120 % и приствольные полосы с увлажнением 80 % содержали высокую численность фитопатогенов по отношению к естественным условиям. Наибольшее видовое разнообразие микробиоты почвы наблюдалось в задерненных междурядьях. Установлена сильная корреляция от обратной тесной (r = -0,98) до положительной тесной (r = 0,83) в отношении фитопатогенов и сапротрофов в междурядьях по задернению; в почве приствольных полос по задернению – от тесной отрицательной (r = -0,90) до тесной положительной (r = 0,92). Отмечено, что почвенные клещи плохо переносили переувлажненную почву, а нематоды, наоборот, активизировались в почвах с влажностью 80 и 120 % в задерненных междурядьях. Корреляция между нематодами и почвенными клещами во всех вариантах оставалась сильной (r = 0,86-0,97), более тесной в контроле. Численность в почве микромицетных организмов определяли модифицированным методом флотации. На одном из этапов исследований вместо 0,1 % раствора пирофосфата калия добавляли 1 мл дистиллированной воды, на другом вместо 29 мл дистиллированной воды добавляли 29 мл 0,1 % раствора пирофосфата калия.

Качественные характеристики виноматериалов формируются на стадии созревания винограда. Для получения вина с глубоким красным цветом, полным телом, мягкими танинами и фруктовым ароматом сбор винограда необходимо проводить при его максимальной зрелости. Одним из способов оценки степени зрелости винограда является метод Glories, принцип которого основан на определении общего и экстрагируемого антоцианового потенциала винограда. В 2018 г. были проведены исследования с целью изучения влияния некорневой подкормки винограда органоминеральным удобрением «Сиамино Про 500» на продуктивность и энологические характеристики винограда, а также качественные характеристики соответствующих виноматериалов. Показано положительное влияние опытной схемы обработки на урожайность винограда – прирост составил 18,1 % по отношению к средним показателям за последние 3 года. Установлено, что опытная схема обработки способствует более раннему достижению стадии технической зрелости винограда: низкому проценту неэкстрагируемых из кожицы антоцианов, меньшему на 20 % обогащению танинами семян сусла по сравнению с контролем. Активность окислительных ферментов монофенол-монооксигеназы и пероксидазы в опытном образце была ниже контроля на 14 и 37 %. Виноматериалы, полученные из винограда с применением органоминерального удобрения, характеризовались интенсивным цветом, гармоничным ароматом и вкусом.

Работа выполнена в Федеральном научном центре им. И. В. Мичурина в 2015-2018 гг. Использовали плоды сорта яблони Синап Орловский с высокой восприимчивостью к подкожной пятнистости, средней — к загару и СО₂ ожогам кожицы. Основная послеуборочная стратегия защиты плодов от подкожной пятнистости (ПП) — хранение в регулируемой атмосфере (РА), краткосрочное низкокислородное хранение (10 дней, О₂ <1 %) снижает потери от загара и ПП, но не обеспечивает защиту от заболеваний сортов с высокой восприимчивостью. Послеуборочная обработка ингибитором биосинтеза этилена (1-МЦП) обеспечивает защиту от загара, но оказывает неоднозначное влияние на развитие ПП, может усиливать степень проявления заболевания. Цель исследований – разработка инновационной технологии управления подкожной пятнистостью и другими послеуборочными патологическими заболеваниями. В опыте использовали контрольные и обработанные 1-МЦП плоды, хранили при температуре 0… +1 0 С в условиях обычной (ОА), регулируемой атмосферы (РА): РА-1 (СО2 – 1,2-1,5 %, О2 – 1,2-1,5 %), РА-2 (СО2 ><0,1 %, О2 – 1,2-1,5 %), в условиях краткого (10 дней) послеуборочного воздействия управляемых факторов: температура 18-20 0 С, О2 – 1,2- 1,5 %, СО2 >< 0,1 % и дальнейшем хранении в обычной атмосфере (LО₂ ). Определяли этилен, α-фарнезен и продукты его окисления (КТ₂₈₁), фенольные соединения в плодах, оценивали потери от подкожной пятнистости, загара, СО₂ повреждений кожицы, качество (твердость). Обработка 1-МЦП обеспечивала низкий уровень накопления в плодах этилена и КТ₂₈₁, защиту от загара, сохранение твердости во всех вариантах хранения плодов, при максимальной эффективности вариантов РА-2, РА-1 и LО₂ . Защиту плодов от подкожной пятнистости обеспечивала технология РА-2, существенное снижение потерь – LО₂. При использовании технологии РА-2 исключались потери от СО₂ повреждений кожицы, отмеченных в условиях РА-1. Максимальную эффективность защиты плодов от ПП, загара, СО₂ повреждений обеспечивает разработанная технология РА-2 (СО₂<0,1 %, О2 – 1,2-1,5 %). 

Полевые мелкоделяночные опыты с целью изучения подавления амброзии полыннолистной гербицидами на основе глифосата (в нормах применения 720-2880 г/га из расчета по действующему веществу) и глюфосината аммония (в нормах применения от 375 до 1500 г/га по действующему веществу) проводили в течение шести вегетационных сезонов (2013-2018 гг.) на виноградниках сортов Ркацители, Ляна и Каберне Совиньон в Абинском районе Краснодарского края. Учеты сорных растений проводили количественным методом, считая их на учетных площадках на каждой делянке опыта, до проведения обработок (исходная засоренность) и через 15, 30 и 45 суток после опрыскивания. Биологическую эффективность гербицидов рассчитывали, соотнося количество сорных растений в вариантах с гербицидами с их количеством в необработанном гербицидами контроле, и выражали в процентах. В качестве критериев эффективности внесения заданного количества действующего вещества брали достижение хотя бы в одном из учетов стопроцентного показателя биологической эффективности, а также средний по учетам показатель эффективности выше 90 %. Результаты исследований показали, что в 95 % опытов внесение 1440 г/га глифосата и выше обеспечивало эффективность обработки более 90 %. В условиях производства такие препараты, как Раундап, ВР, содержащие 360 г/л глифосата в виде изопропиламинной соли, можно рекомендовать к использованию в борьбе в амброзией полыннолистной в норме применения 4,0 л/га. Гибель всех растений амброзии полыннолистной наблюдалась при использовании не менее 600 г/га глюфосината аммония. Такие гербициды, как Баста, ВР, содержащие в своем составе 150 г/л глюфосината аммония и допускающие дробное использование, против амброзии полыннолистной следует вносить путем опрыскивания вегетирующих сорных растений по первой (2,5 л/га) и второй (1,5 л/га) «волнам» весной и летом.

В статье представлена актуальность проведения исследований в области научно-методического обоснования рациональной размерности многофункциональных целевых регуляторов, достаточных для организации расширенного воспроизводства в таких капиталоемких отраслях как садоводство1 и виноградарство. Проанализированы сложившиеся тенденции развития отраслей садоводства и виноградарства, выявлены факторы, сдерживающие развитие отраслевых секторов экономики. Доказана необходимость совершенствования механизма и инструментов регулирования процессов развития промышленного плодоводства и виноградарства и обоснования рациональной размерности регуляторов, позволяющих обеспечить необходимые темпы развития отраслевых секторов экономики АПК. Дано определение когнитивной карты формирования механизма и инструментов государственного регулирования развития подкомлексов АПК по критериям эффективности и устойчивости, учитывающей также специфические индикативные показатели их развития. Она позволит выявить функциональные взаимосвязи между эффективностью мер государственной поддержки и производственно-экономическими показателями деятельности хозяйствующих субъектов. Сформулированы методологические основы разработки когнитивных моделей формирования механизма и инструментов государственного регулирования развития отраслевых секторов экономики АПК. Предложен алгоритм когнитивного моделирования механизма и рациональной размерности инструментов управления развитием, включающий уточнение целеполагания и локальных задач; оценку достаточности инструментов государственного регулирования воспроизводственных процессов; разработку когнитивной карты формирования механизма и инструментов государственного регулирования; разработку системы критериев и показателей эффективности государственных регуляторов воспроизводственных процессов и подкомплексов АПК; когнитивное моделирование рациональной размерности инструментов государственного регулирования на основе цифровых технологий и методов АСК-анализа. Использование когнитивных моделей формирования рациональной размерности инструментов государственного регулирования позволит обеспечить гибкое реагирование на все изменения внешней и внутренней среды в соответствии с поставленными целями и учитывать территориальную специфику отраслевого производства.