научная статья по теме ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук
Текст научной статьи на тему «ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ»
ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 85, № 1, с. 23-25
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ
Наряду с зерновыми, техническими и другими культурами важную роль в структуре питания играют овощные растения. Являясь источником белков, они вносят разнообразие в рацион при постоянном использовании в пищу риса и крах-малоносов. По данным НИИ питания РАМН, овощи на 15—25% могут удовлетворить потребность человека в белках, на 50—60% — в углеводах и на 60—80% — в витаминах и минеральных солях. Они являются богатейшим источником биологически активных веществ (БАВ), в том числе природных антиоксидантов (АО) — ферментов, р-ка-ротина, витаминов С и Е, флавоноидов, кумаринов, а также источником незаменимых аминокислот, иммуностимуляторов и микроэлементов.
В мире около 2000 видов растений используются как овощные, в России в рацион питания входит около 20 видов овощных культур. Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур (ВНИИССОК) занимается селекцией более чем 100 культур, которые могли бы занять достойное место в питании человека. Для сравнения: в Японии овощам отводится особое место, население страны употребляет 180—200 видов овощных культур, недаром здесь самая высокая средняя продолжительность жизни — 79 лет.
Предназначение генетической коллекции связано с расширением сортимента овощных культур посредством интродукции (внедрения) и натурализации (изменения обмена веществ). Благо-
ПИВОВАРОВ Виктор Фёдорович — академик, директор Всероссийского научно-исследо-^^^^^ ^ЧГ вательского института селек-
ции и семеноводства овощных ^ ^В культур.
даря интродукции становится возможным решение ряда важнейших проблем и увеличение числа направлений в селекции овощных растений:
• расширение генетического разнообразия возделываемых овощных культур;
• изыскание новых источников овощных культур с повышенным содержанием БАВ, АО и мик-ронутриентов, способствующих укреплению иммунной системы человека;
• поиск растений, обладающих способностью в меньшей степени накапливать тяжёлые металлы и радионуклиды в условиях загрязнения окружающей среды, растений-фитосанитаров и т.д.
Исследования по созданию и расширению генофонда овощных культур путём интродукции проводятся во ВНИИССОК с 1920 г. — года основания Грибовской овощной опытной станции, на базе которой был основан институт. С тех пор ассортимент луковых культур пополнился 12 видами многолетних луков: афлатунским, душистым, алтайским, косым, причесночным, шниттом, шалотом, батуном, слизуном, пореем, луком Суворова, многоярусным [1]. Увеличилось разнообразие капустных культур благодаря внедрению 9 разновидностей, таких как кольраби, брюссельская, цветная, брокколи, савойская, краснокочанная, китайская, пекинская и декоративная [2]. Значительно расширился сортимент паслёновых культур для открытого грунта. В 1926 г. в Россию был завезён физалис овощной (или мексиканский), представляющий интерес как источник витасте-роидов в вегетативной массе и пектиновых веществ в плодах. Сейчас выведенные сорта физалиса овощного Кондитер, Королёк, Десертный и земляничного Золотая россыпь имеют широкое распространение и устойчивый спрос [3].
Велика роль интродукции в повышении эффективности селекции и семеноводства овощных культур. Благодаря проведённым выдающимся селекционером А.В. Алпатьевым исследованиям по изучению интродуцированной в 1930-е годы обширной коллекции сортообразцов томата и использованию разработанных им методов селекции на холодостойкость удалось создать серию сортов и внедрить эту культуру в Нечерноземье,
где до этого не удавалось получать полностью зрелые плоды томата. ВНИИССОК и сейчас остаётся лидером по селекции томата для открытого грунта в Нечерноземье [4]. Сорта и гибриды перца сладкого и острого селекции ВНИИССОК созданы с использованием исходного материала, полученного на основе интродуцированных образцов [5].
С привлечением географически отдалённых родительских форм получены скороспелые сорта и гибриды огурца для открытого и защищённого грунта с групповой устойчивостью к наиболее вредоносным патогенам, пригодные для промышленных технологий возделывания; скороспелые сорта кабачка и патиссона во всём многообразии форм и окрасок для различных типов технологической обработки; уникальные сорта тыквы для выращивания посевом семян в грунт, потребления в свежем виде, без специфического тыквенного привкуса, для переработки на детское питание, с высоким содержанием сухого вещества, сахаров, каротина (до 25 мг%) и витаминов, с экзотическим вкусом [6]. Ассортимент пополнился сортами малораспространённых овощных корнеплодов (редька, дайкон, репа). Наиболее ценными свойствами обладает дайкон — источник диетических волокон и других веществ, способствующих профилактике ряда заболеваний, который содержит ценные биологически активные микро- и макроэлементы, является высокобелковой культурой.
Во ВНИИССОК выведены уникальные сорта фасоли овощной, позволяющие получать стабильно высокий урожай в средней полосе [7]. Активно ведётся селекция зеленных и пряно-вкусовых культур с использованием исходного материала, полученного на основе интродуцированных образцов. Созданы сорта салата-латука, сельдерея, мелиссы, котовника, руты овощной, мяты, любистока, чабера, портулака, лофанта анисового, фенхеля, майорана, монарды и многих других. На основе интродуцированных во ВНИИССОК растений с использованием биохимических методов был отобран исходный материал зеленных и пряно-вкусовых культур, созданы новые сорта амаранта Крепыш, Кизлярец, Валентина с повышенным содержанием белка и сквалена в семенах; китайской капусты Веснянка и Ласточка с высоким содержанием аскорбиновой кислоты; хризантемы съедобной Узорчатая с повышенным содержанием фенольных веществ и Р-витамин-ной активностью. Выведен сорт стахиса (чистеца) Ракушка с повышенным содержанием стахиозы, селена, большим количеством свободных аминокислот, обладающих положительным действием на сердечно-сосудистую систему, эффективный при лечении бронхиальной астмы, сахарного диабета, язвы желудка, гипертонии, онкологических заболеваний. Сорт водяного кресса Подмосков-
ный характеризуется высокой урожайностью, выносливостью к низкой освещённости при коротком световом дне, температурным колебаниям, пониженной требовательностью к поливу, высокими вкусовыми качествами, повышенным (в 2 раза) содержанием йода, витаминов и других биологически активных соединений, благоприятным соотношением калия и кальция [8]. Совместные исследования ВНИИССОК и лаборатории фитогельминто-логии Всероссийского научно-исследовательского института гельминтологии им. К.И. Скрябина показали, что водяной кресс проявляет антагонистические свойства в отношении галловой нематоды — опасного паразита растений в защищён-ном грунте [9].
С использованием интродуцированных растений, обладающих высоким содержанием биологически активных веществ и антиоксидантов, разработаны не имеющие аналогов в нашей стране и за рубежом технологии получения нового поколения пищевых продуктов, биологически активных пищевых добавок, селенообогащённых препаратов и новых видов чая лечебно-профилактического действия, безалкогольных напитков на основе амаранта и др. Созданные на базе интродуцированных растений ростостимулирую-щие препараты и препараты для борьбы с болезнями растений безвредны для человека и способствуют экологизации окружающей среды [10]. Подобраны сорта ряда овощных культур селекции ВНИИССОК, наиболее пригодные для выращивания в зонах техногенного загрязнения [11].
Таким образом, использование генетических ресурсов интродуцированных из различных центров происхождения овощных растений способствует расширению ассортимента овощных культур, повышению их урожайности и качества, сглаживанию сезонности в обеспечении ими населения, совершенствованию структуры и полноценности питания. Поиск новых источников биологически активных веществ и антиоксидан-тов среди традиционных и нетрадиционных культур, целенаправленная селекция сортов и гибридов с повышенным содержанием БАВ и АО для открытого и защищённого грунта, создание на их основе нового поколения пищевых продуктов функционального действия будут способствовать решению общезначимой проблемы — здоровья нации.
Важной задачей является не только поддержание признаковых коллекций, но и идентификация генетических доноров хозяйственно ценных признаков с учётом требований овощных культур к различным эколого-географическим зонам и технологиям выращивания. В настоящее время идентифицировать потенциально ценные генотипы помогают высокоточные, быстрые и надёжные системы молекулярного ДНК-маркирования. Этот метод позволил выделить источники
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ
односемянности и цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) свёклы, ^-формы редиса (^-ядерные гены) на основе системы ЦМС-0§и-га и др.
В условиях России наиболее важной и сложной задачей при использовании мировых растительных ресурсов для нужд сельского хозяйства является создание генетических коллекций идентифицированных доноров устойчивости растений к температурному, водному и эдафическому (почвенному) стрессорам, а также к болезням, вредителям и сорнякам. Особую роль здесь играет генофонд диких видов и межвидовая гибридизация. Во ВНИИССОК на основе межвидовой гибридизации созданы формы межвидовых гибридов лука, сочетающие наличие вызревающей луковицы с устойчивостью к ложной мучнистой росе; получены формы межвидовых гибридов салата — генетические источники устойчивости к вирусу огуречной мозаики; созданы формы межвидовых гибридов моркови, сочетающие устойчивость к альтернариозу с хозяйственно ценными признаками, и перца, устойчивого к вирусу брон-зовости томата [12].
Получены уникальные формы и линии (источники генов и хозяйственно ценных признаков), обеспечивающие скороспелость и холодостойкость основных овощных культур, высокое содержание сухого вещества (до 18—20%) у лука репчатого, формирование плодов перца с
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.
Источник
Политика издания
Журнал „Генетические ресурсы растений» издается Национальным центром генетических ресурсов растений Украины, Институтом растениеводства им. В.Я. Юрьева Национальной академии аграрных наук Украины (НААН) с 2004 года. Основатель – Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева НААН. Выходит один раз в полгода.
Редакционная коллегия: В.В. Кириченко (главный редактор), В.К. Рябчун (заместитель главного редактора), Р.Л. Богуславский, В.Д. Бугаев, О.Н. Безуглая, А. Дидерихсен, О.А. Задорожная, Л.Н. Кобызева, М.Р. Козаченко, Л.В. Козубенко, Т.Е. Кондратенко, Н.В. Кузьмишина, М.Ф. Кучер, О.Ю. Леонов, М.А. Литвиненко, И. Г. Лоскутов, В.Г. Михайлов, В.В. Моргун, О.І. Моргунов, А.А. Подгаецкий, Д.Б. Рахметов, М.В. Роик, Н.И. Рябчун, А.А. Созинов, В.П. Ткач, О.Н. Шабетя
Ответственный секретарь: О. А. Задорожная
Журнал предназначен для специалистов в области генетических ресурсов и селекции растений. Публикует теоретические теоретические, аналитические, экспериментальные, проблемные и методические статьи по актуальным вопросам генетических ресурсов растений, по направлениям: интродукция; формирование коллекций; выделение источников и доноров ценных признаков; использование образцов генофонда растений и коллекций; идентификация образцов генофонда растений; информационное обеспечение; сохранение генетических ресурсов растений (in situ, on farm, ex situ); аналитические статьи по вопросам генетических ресурсов растений и их использования; информацию о зарубежных командировках, симпозиумах, конференциях, экспедициях, торжественные событиях, персоналии и т.д.); информацию о регистрации коллекций и образцов генофонда растений.
Генетические ресурси растений
Источник