В ВИР создается коллекция номенклатурных стандартов сортов различных культур в соответствии с положениями Международного кодекса номенклатуры культурных растений (МКНКР). Оформление номенклатурных стандартов проводится в виде гербарного образца в сотрудничестве с авторами сортов, которые на опытном поле своей организации отбирают растительный материал с выбранного ими растения каждого сорта и передают его в научный гербарий вместе с сопроводительными документами. После регистрации гербарного образца в научном гербарии проводится обнародование номенклатурных стандартов. В статье обсуждается новая стратегия регистрации в генбанке ВИР отечественных сортов, поступивших от их авторов, которая включает: оформление номенклатурных стандартов; разработку генетического паспорта сорта с использованием ДНК-образцов, выделенных из растения, переданного в научный гербарий; применение биотехнологических методов для сохранения в живом виде эксплантов (почки, меристемы), выделенных из полученного растительного материала. Предложенный комплексный подход позволяет документировать сорта не только с помощью номенклатурных стандартов, но и с использованием молекулярно-генетических методов, а также сохранять в in vitro и в крио коллекциях генотипированные образцы, переданные в гербарий. Данный подход может быть применен к любым вегетативно размножаемым культурам. В статье обобщены первые результаты реализации предложенной нами стратегии на примере современных отечественных сортов картофеля. Сбор, передача и подготовка растительного материала для оформления номенклатурных стандартов сортов картофеля имеют свою специфику; в данной статье приведен разработанный нами протокол для проведения этих работ. Осуществление этой стратегии в 2018-2020 годах привело к созданию 66 номенклатурных стандартов российских сортов картофеля и разработке их генетических паспортов, которые представлены в серии статей выпусков №3 и №4, том 3 журнала «Биотехнология и Селекция Растений», развивающих методические подходы к регистрации в коллекции ВИР современных отечественных сортов. Препараты ДНК, полученные из растительного материала, переданного авторами сортов для создания номенклатурных стандартов, будут использоваться и в дальнейшем для получения информации о генетическом потенциале сорта на основе расширения списка ДНК маркеров и применения новых генетических технологий.

В данной статье на примере сортов картофеля, созданных селекционерами Ленинградского НИИСХ «Белогорка», представлены результаты развития методических подходов к созданию номенклатурных стандартов и их генетической паспортизации, разрабатываемых в ВИРе. В 2018 году были начаты совместные исследования сотрудников ВИР с селекционерами этого института по оформлению номенклатурных стандартов сортов картофеля, выведенных ими. Номенклатурные стандарты сортов были оформлены в соответствии с положениями Международного кодекса номенклатуры культурных растений (International Code of Nomenclature for Cultivated Plants). Растительный материал для гербаризации, включавший побеги с соцветиями, и позднее клубни, отбирали на опытном поле Ленинградского НИИСХ «Белогорка» лично авторы сортов, которые передавали их в ВИР в Гербарий культурных растений, их диких родичей и сорных растений (WIR). Материал включал 21 сорт, созданный селекционерами Ленинградского НИИСХ «Белогорка». В исследования также были включены два предсорта, которые находятся в Госсортоиспытании, и три селекционных клона. Непосредственно перед гербаризацией проводили фоторегистрацию и описание морфологических признаков переданного растительного материала, которые были сопоставлены с данными, приведенными в официальных документах: «Анкете сорта» и в «Описании селекционного достижения». Номенклатурные стандарты 21 сорта, зарегистрированные в базе данных «Гербарий ВИР» и переданные на хранение в типовой фонд гербария ВИР, публикуются в настоящей статье. Перед гербаризацией часть растительного материала отбирали для выделения ДНК с целью проведения молекулярно-генетической паспортизации и молекулярного скрининга. Генетические паспорта содержат информацию о полиморфизме 10 хромосомспецифичных микросателлитных локусов и дополнены данными о наличии/отсутствии диагностических фрагментов 12 маркеров 11 R-генов устойчивости к вредным организмам и для некоторых сортов – данными о типах цитоплазм. Ценность разработанных генетических паспортов состоит не только в привлечении для их создания разных типов ДНК маркеров (SSR-, SCAR- и CAPS- маркеры, специфичные к разным локусам ядерного и органельных геномов), но прежде всего в самом материале – молекулярно-генетический анализ был выполнен с образцами ДНК растений, которые использовали для создания номенклатурного стандарта каждого сорта. На основе данных генетических паспортов проведена верификация образцов белогорских сортов, полученных из различных источников.

Выведение сортов картофеля, адаптированных к климатическим условиям Среднего Поволжья и устойчивых к различным вредным организмам, является актуальной задачей для селекционеров Республики Татарстан. В данной статье на примере сортов картофеля, выведенных в Татарском НИИ сельского хозяйства «Казанский научный центр РАН», представлены результаты реализации и развития методических подходов к созданию номенклатурных стандартов и их молекулярно-генетической паспортизации, которые разрабатываются во Всероссийском институте генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР). По инициативе сотрудников ВИР совместно с авторами сортов – Е.А. Гимаевой и З. Сташевски – проведены работы по сбору растительного материала и оформлению номенклатурных стандартов сортов картофеля, выведенных в Татарстане. При оформлении номенклатурных стандартов руководствовались положениями Международного кодекса номенклатуры культурных растений. Зарегистрированные в Базе Данных «Гербарий ВИР» номенклатурные стандарты четырех сортов картофеля ‘Зумба’, ‘Кортни’, ‘Регги’, ‘Самба’ переданы в типовой фонд гербария ВИР. Оформлены ваучерные образцы сорта ‘Танго’ и предсорта ‘Сальса’, находящегося в Госсортоиспытании. С использованием ДНК, выделенной из растительного материала, переданного авторами сортов в гербарную коллекцию ВИР, разработаны генетические паспорта этих сортов. В генетические паспорта включена информация о полиморфизме восьми хромосомспецифичных микросателлитов, данные о наличии/отсутствии диагностических фрагментов 15 маркеров 11 R-генов, вовлеченных в контроль устойчивости к различным вредным организмам, и информация о типах цитоплазм этих сортов. Сопоставление данных генетических паспортов растений номенклатурных стандартов и гербарных ваучеров с результатами генотипирования 22 образцов татарстанских сортов, полученных из разных источников (из выборок эколого-географических испытаний 2016-2019 годов, проведенных по Комплексному Плану Научных Исследований подпрограммы «Развитие селекции и семеноводства картофеля в Российской Федерации», а также из in vitro коллекции ВИР), позволило провести оценку подлинности и однородности изученного материала.

Основой долгосрочного хранения селекционных сортов картофеля является криоконсервация апексов in vitro растений. Наиболее широко для создания криоколлекций картофеля применяется метод дроплет-витрификации (Panis et al., 2005), который, как и его многочисленные модификации, используется в крупнейших мировых генбанках. Для криоконсервации апексов in vitro растений разных образцов картофеля в ВИР используют модифицированный метод дроплет-витрификации. В настоящей статье приведены результаты криоконсервации современных сортов, выведенных в семи селекционных центрах Российской Федерации. В опытах по криоконсервации участвовали генотипированные с применением SSR маркеров клоны микрорастений, микросателлитные профили которых совпали с SSR-спектрами номенклатурных стандартов сортов и гербарных ваучеров селекционных клонов. Частота посткриогенной регенерации в контрольных экспериментах после краткосрочной криоконсервации варьировала от 23,3 до 53,3%. Пять из 16 образцов (‘Варяг’, ‘Гусар’, ‘Евпатий’, ‘Солнечный’, ‘Танго’) имели низкие показатели посткриогенной регенерационной способности – от 20 до 30%; у 11 образцов частота регенерации превышала 30%, из них у восьми сортов (‘Гранд’, ‘Златка’, ‘Лина’, ‘Сафо’, ‘Сиверский’, ‘Сигнал’, ‘Утро’, ‘Юна’) и у селекционного клона ‘Алый Парус’ отмечена частота регенерации выше 40%. Дисперсионный анализ не выявил достоверного влияния генотипа на проявление признака регенерационной способности в изученной выборке образцов (р=0,711). Регенерационная способность образцов в контрольном эксперименте при краткосрочном хранении апексов в жидком азоте достоверно коррелировала с жизнеспособностью эксплантов (r=0.86). Результаты проведенных экспериментов позволили пополнить криоколлекцию картофеля, сохраняемую в криобанке ВИР, эксплантами 14 современных российских сортов и двух селекционных клонов с известным уровнем посткриогенной регенерации. Четыре сорта (‘Гранд‘, ‘Гусар‘, ‘Сигнал‘, ‘Утро’) участвовали в мониторинге регенерационной способности эксплантов, длительно сохраняемых в криобанке ВИР при сверхнизких температурах. У этих сортов детектированы регенеранты после размораживания единичных криопробирок, хранившихся в криобанке ВИР около 7 месяцев. В среднем регенерационная способность после семимесячного хранения составила 41,8%, что не отличается достоверно от регенерационной способности в контроле. Можно заключить, что применение модифицированного метода дроплет-витрификации остается актуальным для пополнения криоколлекции картофеля ВИР.