Проведен анализ современных исследований по молекулярному маркированию и генетической паспортизации для использования в селекции, биотехнологии и идентификации садовых культур. В России и за рубежом ведутся активные работы по идентификации и паспортизации садовых культур: яблони, груши, различных видов косточковых, малины, земляники, смородины, крыжовника. В настоящее время наиболее эффективными и часто используемыми являются SSR-маркеры. Разработаны генетические паспорта для многих плодовых и ягодных культур, которые находят применение в селекционных исследованиях, работах по изучению генетического разнообразия, в сортовой диагностике и диагностике патогенов, анализе родословных. В ранее проведенных исследованиях с использованием SSR-маркеров выполнено генотипирование 16 сортов яблони, 10 сортов вишни, 29 сортов малины и 12 сортов груши современной селекции ВСТИСП. Появление генетических паспортов растений способствовало развитию маркер-ориентированной селекции, сделав возможной идентификацию и отбор генотипов, несущих целевые гены и локусы количественных признаков (QTLs), используя лишь данные ДНК-анализа без предварительной фенотипической оценки. Молекулярно-генетический паспорт может служить надежным инструментом защиты авторских прав селекционеров. Однако в условиях Российской Федерации требуется расширение исследований по геномному анализу плодовых и ягодных культур, совершенствование и унификация методов ДНК-идентификации и методик маркирования, разработка единых требований к уровню информативности маркеров, принципов и методик оценки посадочного материала и коллекций in vitro. Перед исследователями стоит задача создания четкой системы молекулярно-генетической идентификации и паспортизации посадочного материала, которая позволит разрабатывать и внедрять в производство сорта, обладающие известными характеристиками, осуществлять контроль за растительным материалом на всех этапах питомниководства и коммерческого распространения сортов. Необходимо шире использовать методы молекулярно-генетического маркирования в биотехнологических работах для контроля генетической стабильности коллекций in vitro, оценки соответствия сортотипу и уровня клонового полиморфизма.

Представлены результаты оценки РУП «Институт плодоводства» генетической коллекции черешни по зимостойкости, устойчивости к коккомикозу и крупноплодности. Среди изучаемых 213 образцов черешни выявлены 6 высокозимостойких, 105 устойчивых к коккомикозу, три генотипа с очень крупными плодами (сорта Крупноплодная, Любава Донецкая, Легенда Млиева, масса плода которых превышает 8,3 г) и 11 образцов с массой плода свыше 7,0 г (Красавица, Дар Млиева, Донецкая Красавица, Дончанка, Сашенька, Уголек, Ярославна, Lambert Compact, гибриды 10/98, Д-7-87, № 5). Выделены два источника, сочетающие высокую зимостойкость и устойчивость к коккомикозу (сорта черешни белорусской селекции Северная и Сюбаровская). На основе выделенных генотипов сформирована признаковая коллекция источников зимостойкости, крупноплодности и устойчивости к коккомикозу для использования в новой селекционной программе черешни.

Представлены результаты сравнительной оценки сортов вишни обыкновенной различного эколого-географического и генетического происхождения по основным биохимическим показателям плодов, обуславливающие вкусовые качества плода: сухие вещества, сахара, витамины, антоцианы. Выявлена динамика содержания биохимических показателей в свежих плодах в зависимости от погодных условий года, стрессов различного типа и биологических особенностей сортов вишни. По полученным данным в условиях южного садоводства (Прикубанская зона плодоводства Краснодарского края) в плодах сортов вишни обыкновенной в среднем накапливаются 14,5-17,0 % сухих веществ; 6,4-8,4 % сахаров; 7,0-8,0 мг/100 г витамина С; 117,5-160,1 мг/100 г веществ с Р-витаминной активностью; 207,8-275,3 мг/100 г антоцианов. Определено, что плоды вишне-черешневых гибридов и сортов местной селекции характеризуются более высоким содержанием биохимических показателей. Установлено, что воздействие ряда стрессов – высоких положительных температур, длительных периодов засухи, избытка осадков в период формирования плодов – вызывает повышение или снижение содержания некоторых биохимических показателей, уменьшение массы и ухудшение вкусовых качеств. Определено, что высоким содержанием растворимых сухих веществ (16,0-17,9 %) и углеводов (8,4-9,1 %) отличаются отечественные сорта Казачка, Кирина, Шалунья и Игрушка. Повышенным содержанием витамина С (8,3-9,7 мг/100 г) характеризуются сорта вишни Встреча, Алекса и Норд Стар; высоким содержанием антоцианов (247,0-333,8 мг/100 г) и наличием веществ с Р-витаминной активностью (187,0-201,0 мг/100 г) сорта вишни Кирина, Казачка, Нефрис, Встреча и Шалунья; сравнительно крупными плодами (5,5-6,5 г) характеризуются сорта Алекса, Кирина, Шалунья и Игрушка. По оптимальному и гармоничному сочетанию биохимических показателей, высоким вкусовым (дегустационная оценка 4,6-4,8 балла) и товарным качествам плодов выделены сорта вишни обыкновенной Кирина, Алекса, Шалунья и Игрушка, рекомендуемые для закладки сырьевых насаждений и производства свежих плодов и различных видов переработки в условиях южного садоводства.

Представлены результаты сравнительного изучения продуктивности и некоторых показателей водного обмена сортов малины c ремонтантным типом плодоношения в условиях Брянской области. Цель работы – оценка засухоустойчивости исходных сортов малины и выделение на её основе наиболее ценных генотипов. Изучены 8 сортов малины ремонтантной: Брянское Диво, Карамелька, Подарок Кашину, Снежеть, Пингвин, Поклон Казакову, Оранжевое Чудо и Рубиновое Ожерелье. В лабораторных условиях дана оценка общей оводнённости, водного дефицита и водоудерживающей способности листьев в критические периоды водообеспеченности растений. Установлено, что наибольшее количество воды в листьях (65,63 %) содержится в фенофазу «интенсивный рост»; меньше – в фенофазу «бутонизация» (60,73 %), ещё ниже содержание воды – в фенофазу «плодоношение» (58,02 %). Водный дефицит снижался по фазам вегетации, но при этом находился преимущественно на среднем уровне (11,42-16,68 %). У листьев сортов малины Подарок Кашину и Поклон Казакову отмечен низкий уровень дефицита воды в фенофазу «плодоношение» (9,2-9,8 %). Водоудерживающая способность листьев увеличивалась по фазам вегетации. Среди изученного сортимента относительно медленно теряли воду после 4 часов завядания листья сортов Поклон Казакову и Подарок Кашину (потери воды 19,35-26,86 %). Представлены данные по урожайности сортов малины в условиях засухи. Наибольшей урожайностью характеризовались сорта Поклон Казакову и Подарок Кашину. На основании изучения продуктивности и показателей водного обмена выделены относительно засухоустойчивые ремонтантные сорта малины – Поклон Казакову и Подарок Кашину.

Повышенная активность ферментов, противодействующих окислительному распаду веществ является одним из физиолого-биохимических приспособлений адаптации растений к биотическим и абиотическим факторам. Целью исследований стало изучение особенности антиоксидантной системы садово-парковых роз для разработки методики комплексной оценки культуры в условиях влажных субтропиков Черноморского побережья России. Объектами исследований послужили сорта садовых роз (Rosa × hybrida hort.), относящиеся к функциональным группам – кустовые и крупноцветковые, и отличающиеся степенью устойчивости к основным грибным заболеваниям культуры в регионе (Diplocarpon rosae F.A. Wolf, Podosphaera pannosa (Wallr.) de Bary, Botrytis cinerea Pers., Phragmidium mucronatum (Pers.) Schltdl.) Активность антиоксидантной системы оценивали по активности ферментов каталазы и пероксидазы (гваяколовой). Активность каталазы (КАТ) в физиологически зрелых листьях роз определяли газометрическим методом по И.И. Гунару, пероксидазы (ГПО) – модифицированным методом по И.П. Ермакову, по спектру поглощения (длина волны – 440 нм), снятому на спектрофотометре ПЭ-5400ви. Исследования проводили в динамике в течение вегетационного периода в 2016-2017 гг. В статье представлены данные по изменению активности ферментов первичной антиоксидантной системы – каталазы и пероксидазы, в листьях кустовых и крупноцветковых сортов садовых роз, отличающихся степенью устойчивости к основным фитопатогенам культуры в регионе. Определены сортовые отличия в активности ферментов, динамика изменения активности антиоксидантных ферментов в течение вегетационного периода, зависимость ферментативной активности от гидротермических условий влажного субтропического климата сочинского Причерноморья. Установлены диагностические показатели для разработки методики комплексной оценки садово-парковых роз в регионе. При разработке методики комплексной оценки садово-парковых роз активность гваяколпероксидазы можно использовать для анализа адаптивного потенциала культуры в регионе.

В статье приведены результаты исследований по поиску и интродукции видов пеларгоний в зону влажных субтропиков России. Многие представители рода Рelargonium высокодекоративны и хорошо адаптируются в новых условиях произрастания. На базе ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт цветоводства и субтропических культур» сформирована коллекция пеларгоний, которая насчитывает около 200 сортообразцов, включает виды, сорта отечественной и зарубежной селекции (159 образцов) и гибридные формы, представляющие большой интерес для селекционной работы. В гибридном фонде содержится 50 перспективных гибридов, 17 из которых элитные формы. Согласно классификации, уточненной в 2014 году немецким ученым J. Roeschenbleck, коллекция имеет в своем составе представителей всех четырёх филогенетических ветвей (А, В, С1 и С2), соответствующих им четырех подродов и 6 секций: подрод Pelargonium – секции Pelargonium и Otidia; подрод Parvulipetala – секции Peristera и Reniformia; подрод Magnipetala – секция Myrrhidium; подрод Paucisignata – секция Ciconium. Объекты исследований – редкие виды пеларгонии секций Pelargonium, Peristera и Myrridium. Приведено унифицированное описание редких и перспективных видов пеларгоний. Изучены их фенологические фазы, особенности роста и размножения в новых условиях произрастания. На основании комплексной оценки декоративных и биологических признаков выделены виды, наиболее приспособленные для выращивания в условиях влажных субтропиков юга России. Максимальные баллы (более 80) общей декоративности отмечены у трех видов: Р. сordifolium, Р. fruticosum и Р. сanariensе. Виды Р. canariensе и Р. fruticosum являются длительно цветущими (более 100 дней), ароматными, устойчивыми к биотическим и абиотическим стрессорам. Виды P. australe, P. canariensе, Р. exstipulatum и P. cordifolium могут использоваться в селекции в качестве источников полезных признаков.

Изучена реакция двух сортов груши (Киффер – пониженной и Левен – повышенной зимостойкости) на изменение климатических условий зимне-весеннего периода за 1986-2018 гг. на территории Краснодарского края. Определены критические минимальные температуры, губительные для цветковых почек изучаемых сортов в разные фазы зимне-весеннего периода. Рассчитано проявление температурных стрессов во времени и пространстве. Составлены цифровые компьютерные карты динамичности изменения периодичности температурных условий зимне-весеннего периода для анализируемых сортов груши. Проведен цифровой компьютерный анализ оценки морозоопасности территорий Краснодарского края для груши в изменяющихся условиях климата. Предлагаемый научный подход говорит о необходимости перехода от регистрации влияния на продуктивность плодовых культур и их сортов отдельных факторов среды к оценке их взаимосвязи и взаимообусловленности по конкретным фазам развития. Он позволит более эффективно использовать природные потенциалы культур, сортов и среды выращивания без дополнительных капитальных вложений.

С 2008 г. на демонстрационном участке Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства (ВСТИСП) проводили исследования, направленные на выявление оптимальных по продуктивности и долговечности привойно-подвойных комбинаций черешни. Схема посадки растений – 5×3 м. Изучали рост и продуктивность деревьев 24-х привойно-подвойных комбинаций. В исследования были включены самые зимостойкие сорта и подвои, выведенные в условиях сурового климата. Установлено, что на развитие, продуктивность и долговечность привитых деревьев влияет сорт, форма подвоя и их взаимодействие. Усиление линейного и радиального роста растений отмечено на подвоях ВЦ-13, Московия и Колт, снижение высоты на 20-40 % – на подвоях В-5-88, ВСЛ-2 и Измайловский. Выявлены оптимальные привойно-подвойные комбинации с продуктивностью 15-22 кг/дер.: Тютчевка/ Измайловский и Тютчевка/АВЧ-2; Фатеж/Измайловский и Фатеж/ВЦ-13; Чермашная/Измайловский. Выращивание их обеспечило повышение урожайности до 10-15 т/га. В процессе исследований, по комплексу хозяйственно-ценных признаков самым перспективным и универсальным для возделывания черешни в условиях Подмосковья выделен подвой Измайловский (селекции ВСТИСП). В результате биохимических исследований в лаборатории биохимии и физиологии ВСТИСП установлено, что подвой влияет на синтез метаболитов и морфологию листьев. Антиоксидантная активность листьев и накопление органических кислот в листьях были выше у привойно-подвойных комбинаций всех сортов черешни с использованием подвоев Московия, Измайловский, АВЧ-2. Стабильно низкие показатели отмечены у растений черешни, привитых на подвоях В-5-88, Колт, ВСЛ-2.

Сформулирована концепция системы управления биологическими и производственными процессами в садоводстве на основе цифровых и интеллектуальных технологий, предполагающая разработку садоводческих технологических систем на уровне растительного организма (молекулярный, геномный, клеточный и тканевый), агроэкосистемы и отрасли. Для сбора, передачи, накопления, хранения и преобразования информации в виде обратной связи предложено использовать технологии искусственных нейронных сетей. Сложившиеся технические возможности позволяют, оперируя данными всех этапов садоводства, использующих цифровые показатели, сформировать концепцию контроля рисков и оптимизации технологических процессов на основе задач, решаемых технологией искусственных нейронных сетей. Разработана система управляющих модулей в технологической цепочке производства, сохранения и реализации садоводческой продукции, позволяющая дифференцировать информацию, поступающую к системе принятия решений.