Слово главного редактора.

Устойчивость сортов картофеля к фитофторозу (возбудитель – оомицет Phytophthora infestans (Mont.) de Bary) является одним из приоритетных направлений мировой и отечественной селекции картофеля. Для совершенствования технологии селекционного процесса особую актуальность представляет выявление ДНК-маркеров генов устойчивости, эффективных для отбора ценных сегрегантов в гибридном потомстве. Цель работы – определить диагностическую ценность маркеров генов Rpi-R1, Rpi-R8, Rpi-R3b, Rpi-blb1 и Rpi-blb2 для отбора ценных сегрегантов в потомстве клонов межвидовых гибридов из коллекции ВИР – источников признака устойчивости к фитофторозу. Материалы и методы. Клоны 171-3 (к-25615), 16/27-09 (к-25628), 8-1-2004 (к-25621) и аборигенный чилийский сорт ‘Magelanes’ (к-7586), 76 клонов гибридов F₁ (‘Magelanes’ × 171-3), 80 клонов гибридов F₁ (16/27-09 × 8-1-2004), сорта ‘Алуэт’ (к-25544), ‘Наяда’ (к-12157) и ‘Сударыня’ (к-12206) были проверены на наличие пяти генов Rpi и протестированы на устойчивость к фитофторе P. infestans в полевых опытах. В качестве маркеров SCAR для генов Rpi были использованы Rpi-R1-1205, Rpi-R3b-377, Rpi-R8-1276, Rpi-blb1-821, Rpi-sto1-890 и Rpi-blb2-976. Секвенирование ПЦР-ампликонов использовалось для проверки наличия маркера Rpi-blb2-976. Экспериментальные данные были оценены с использованием стандартных статистических методов, таких как кластерный анализ, дисперсионный анализ (ANOVA), критерий хи-квадрат (критерий χ2) и коэффициент ассоциации. Результаты. Сорта и клоны межвидовых гибридов картофеля – источники признака устойчивости к фитофторозу и гибриды F₁ от двух разных типов скрещивания, различающихся по реакции на Phytophthora infestans родительских форм (среднеустойчивый × устойчивый и устойчивый × восприимчивый), охарактеризованы по целевому признаку и наличию SCAR-маркеров генов. Установлено, что родительские формы гибридов F₁ являются симплексами по SCAR-маркерам Rpi-генов: сорт ‘Magelanes’ – по маркеру гена Rpi-R1, гибрид 171-3 – по маркерам генов Rpi-R8 и Rpi-R3b, клон 16/27-09 – по маркерам генов – Rpi-R1, Rpi-R8 и Rpi-blb1. В поколении гибридов F₁ 16/27-09 × 8-1-2004 (тип скрещивания устойчивый × восприимчивый) выявлена достоверная связь между устойчивостью к фитофторе и наличием маркеров генов Rpi-R8 и Rpi-blb1 (коэффициент ассоциации r=0,24). Диагностическая ценность маркеров двух генов (Rpi-R8 и Rpi-blb1) составляет 85,4%. В поколении гибридов F₁ ‘Magelanes’ × 171-3 (тип скрещивания среднеустойчивый × устойчивый) связи между устойчивостью к фитофторозу и наличием маркеров Rpi-генов не обнаружено. Заключение. Маркеры генов Rpi-R8 и Rpi-blb1 могут быть использованы в программах селекции картофеля на основе клона 16/27-09, используемого в качестве источника признака устойчивости к фитофторе.

Актуальность. Меланины – группа пигментов со сложной кристаллической структурой и большой молекулярной массой, имеющие широкое применение в современном медицинском, парфюмерном, пищевом, полимерном производстве. Обладают выраженным противовирусным, антибактериальным, антигрибковым, противолучевым действием и антиоксидантной активностью. Различают меланины животного (меланины), микробного (микомеланины) и растительного (фитомеланины) происхождения. В настоящий момент актуальным является поиск новых источников растительных меланинов и простых методов их определения, позволяющих в дальнейшем выявлять образцы с повышенным содержанием этих веществ для различного использования. Важным значением меланина, накапливающегося в плодовой оболочке семянок подсолнечника, является его роль в обеспечении устойчивости этой культуры к подсолнечной огнёвке (Homoeosoma nebulella Hb.). Задача исследования – разработка метода определения меланинов и демонстрация его возможностей на примере коллекции подсолнечника ВИР. Материалы и методы. В работе представлен модифицированный метод определения алломеланинов (фитомеланинов) в лузге и семенах подсолнечника из коллекции ВИР: отработаны оптимальные режимы экстракции, фильтрования, осаждения и промывания алломеланинов от примесей. Результаты. Содержание алломеланинов в лузге подсолнечника в среднем составило 5,7%, при этом минимальное количество – 1,5%, максимальное – 8,7%. Доля этих пигментов в исследуемых семенах подсолнечника находилась в диапазоне 0,4%-2,7% при среднем значении 1,7%. Выделены образцы с повышенным содержанием пигментов в лузге: к-2776, к-3511, к-3892, к-3901, к-641884 и с пониженным – к-3568, к-3647, к-3649, к-3760, к-3762. Между содержанием алломеланинов в лузге и в семенах обнаружена высокая положительная корреляция (r=0,83). Заключение. Разработан простой метод выделения алломеланинов, который дает хорошо воспроизводимые результаты и может быть использован для скрининга коллекции генетических ресурсов растений, направленного на выявление образцов, характеризующихся высоким содержанием меланина. Метод позволяет выявлять наиболее перспективные образцы для селекции по признаку устойчивости к повреждающему действию гусениц подсолнечной огневки.

Для сохранения чистоты, контроля идентичности, при репродуцировании поступающих в коллекцию семян разных таксономических групп растений требуется разработка простых и быстрых скрининговых методов, позволяющих осуществлять предварительную идентификацию и регистрацию материала. Наиболее подходящим для этих целей является метод SDS-электрофореза запасных белков семян. Однако его варианты, известные из литературы, преимущественно включают анализ полного белкового спектра, который, как правило, весьма гетерогенен, что осложняет интерпретацию результатов. Наша задача – найти в этом многокомпонентном спектре четко идентифицируемую и специфичную для конкретного вида группу полипептидов конкретного белка. Объектом исследования послужили белки семян 47 образцов пяти видов Vicia L. subgenus Vicia, которые были проанализированы методом SDS-электрофореза в 12,5% ПААГ.

Сопоставлением спектров белков суммарного экстракта семян, разделенных электрофорезом в присутствии 2-меркаптоэтанола и без него, была идентифицирована группа основных полипептидов 11S глобулина – легумина, по которой можно визуально однозначно определять видовую принадлежность семян вики, причем как у самоопыляющихся, так и у перекрестноопыляемых видов. Обнаружено, что в пределах вида образцы различались только по интенсивности отдельных компонентов, но не по компонентному составу, что указывает на видоспецифичность спектра основных полипептидов 11S глобулина. Четкие различия по составу основных полипептидов наблюдались между близкородственными и трудноразличимыми в полевых условиях видами V. narbonensis complex. Видовая специфичность спектров данной группы полипептидов коррелирует с репродуктивной изоляцией видов. В свою очередь, культурные и сорнополевые образцы вики паннонской (V. pannonica Crantz) различного географического происхождения из коллекции ВИР с вероятно преимущественно перекрестным опылением проявили сходство по спектрам основных полипептидов легумина. Спектры основных полипептидов 11S глобулина видов V. hyaeniscyamus Mout., V. narbonensis L., V. serratifolia Jacq., V. johannis Tamamschjan in Karyagin, и V. pannonica Crantz были зарегистрированы по «соевой шкале» в виде «полипептидной формулы». Таким образом, предложенный метод, включающий идентификацию основных полипептидов 11S глобулина в многокомпонентном спектре белков семян, может быть рекомендован для быстрого скрининга семенных коллекций как самоопыляющихся, так и перекрестноопыляемых видов рода Vicia. Данный простой метод также имеет перспективу использования для определения видовой принадлежности образцов других двудольных культур.

В последние годы ярко выражена приоритетность интересов общества и науки к вопросам обеспечения безопасным (здоровым или функциональным) питанием, сохранения складывавшихся веками региональных сред обитания человека с их спецификой пищевого обеспечения и площадями для регионально адаптированного сельскохозяйственного производства, защиты региональных диет от негативного влияния процессов глобализации. Исключительным потенциалом в решении этих стратегически важных проблем обладает наша страна в лице ВИР с его уникальной коллекцией, методическими наработками, приборной базой и высоко квалифицированными специалистами. Пионерские работы, развитие которых позволило обосновать в конце 20 века указанные выше тренды, были в нашей стране начаты в ВИР соратниками Н.И. Вавилова – основателем прикладной биохимии растений Н.Н. Ивановым, организовавшим в 1920-е годы исследования биологически активных соединений, и Г.Т. Селяниновым, сформулировавшим понятие «климатические аналоги» и организовавшим выработку рекомендаций по рациональному размещению в регионах страны сельскохозяйственных культур. Используемые в ВИР современные технологии аналитической биохимии в сочетании с классическими биохимическими методами сегодня повышают востребованность биохимически охарактеризованных образцов Вавиловской коллекции, в том числе для решения задач функционального питания и сохранения (восстановления) региональных сред обитания человека с их спецификой обеспечения продуктами питания и с ресурсами для регионально адаптированного сельскохозяйственного производства.

8 ноября (27 октября по старому стилю) 1894 года, при Ученом комитете Министерства земледелия и государственных имуществ Российской империи было создано Бюро по прикладной ботанике. Бюро – правопредшественник ВИР, института с мировым именем, директором-организатором которого стал наш знаменитый соотечественник Николай Иванович Вавилов. Именно с Бюро по прикладной ботанике началось научное-технологическое создание и обеспечение продовольственного щита нашей страны – знаменитой Вавиловской коллекции генетических ресурсов культурных растений. Этому событию приурочена конференция «ВИР – 130: Генетические ресурсы растений», состоявшаяся 5-9 ноября 2024 года в Санкт-Петербурге. Конференция явилась платформой для обсуждения самых актуальных сегодня вопросов сохранения генетических ресурсов культурных растений и их диких родичей – от необходимости подготовки новых нормативных актов федерального уровня до успехов в отечественной селекции различных культур и усиления роли генетики в обеспечении продовольственной и технологической безопасности России. Конференция объединила серию из 10 мероприятий и круглых столов, призванных осветить всю широту современных направлений работы с коллекциями генетических ресурсов растений и их применения в фундаментальной науке, сельском хозяйстве, медицине, промышленности. Отдельные мероприятия были посвящены выдающимся исследователям растений – соратникам Н.И. Вавилова: Г.Д. Карпеченко, Н.Н. Иванову, А.И. Мальцеву, а также нашим современникам. Всего на проведенных мероприятиях было представлено более 180 устных докладов. Завершилась Конференция 8 ноября торжественным заседанием и расширенным видеолекторием «Генетические ресурсы России: научное и культурно-историческое наследие», организованном Президентской библиотекой совместно с ВИР имени Н.И. Вавилова в рамках цикла «Знание о России». Лекторий собрал более 300 очных участников и более 1500 онлайн. Проведенные сессии и круглые столы, обсуждение заслушанных докладов показали, что проводимые исследования в сфере сохранения, изучения и использования генетических ресурсов растений на современном уровне отвечают направлениям, заданным Стратегией научно-технологического развития Российской Федерации (утвержденной Указом Президента Российской Федерации № 145 от 28.02.2024 г.), национальным целям развития Российской Федерации (определенным Указом Президента Российской Федерации № 309 от 07.05.2024 г.), задачам Доктрины продовольственной безопасности (Указ Президента Российской Федерации № 20 от 21.01.2020 г.) и соответствуют критическим и сквозным технологиям (обозначенным Указом Президента Российской Федерации № 529 от 18.06.2024 г.).