| Аннотация |
Одной из наиболее актуальных задач биологической науки является сохранение биоразнообразия, важным компонентом которого являются генетические ресурсы культурных растений и родственных дикорастущих видов, являющиеся основой для производства продовольствия, биоиндустрии и ведения сельского хозяйства. Актуальность проблемы сохранения генетических ресурсов растений постоянно возрастает, что связано с угрозой утраты генофонда культурных видов и их диких родичей в результате генетической эрозии, урбанизации, воздействия неблагоприятных факторов среды. ВИР сохраняет одну из крупнейших и старейших в мире коллекцию культурных растений и родственных диких видов. Основная часть коллекции ВИР представлена видами растений, размножаемых семенами. Однако такие важные сельскохозяйственные культуры, как картофель, плодовые, ягодные, орехоплодные, декоративные, некоторые овощные, можно стабильно воспроизводить только при вегетативном размножении. Хранение сортового генофонда вегетативно размножаемых культур в виде семян невозможно, поскольку половое размножение разрушает генетическую структуру сортов, представленных высоко гетерозиготными генотипами. В ВИРе вегетативно размножаемые культуры поддерживают в основном в полевых коллекциях, которые несут значительные потери из-за воздействия экстремальных факторов внешней среды, заболеваний и вредителей. Практическое решение проблемы надежного сохранения генофонда вегетативно размножаемых культур состоит в создании дублетных коллекций, сохраняемых в контролируемых условиях среды. В крупных мировых генбанках присутствуют три системы хранения коллекционных образцов: полевые коллекции, in vitro коллекции и криоколлекции. Необходимо отметить, что число видов, для которых разработаны методы среднесрочного in vitro хранения и долгосрочного криохранения достаточно ограничено. Для надежного cохранения генофонда картофеля, садовых и некоторых овощных культур необходима дальнейшая работа по совершенствованию методов среднесрочного in vitro хранения и криоконсервации. Также необходимо отметить, что данные методы – дорогостоящи и требуют значительных временных затрат. Поэтому в дублетные in vitro и криоколлекции депонируют наиболее ценные генотипированные и фенотипированные образцы полевых коллекций. Исследования ВИР традиционно направлены на всесторонную характеризацию генетического разнообразия культурных видов растений, расширение этого разнообразия на основе повышения эффективности использования генетического материала родственных видов, выделение источников и доноров ценных признаков для решения стратегических задач отечественной селекции, совершенствование методов сохранения генетических ресурсов вегетативно размножаемых растений и их диких родичей в контролируемых условиях среды. На протяжении последних десятилетий разработан широкий спектр биотехнологических методов и подходов для расширения генетического разнообразия культурных растений, включая методы клеточной, хромосомной, генной инженерии, а также геномного редактирования. В ВИР были синтезированы уникальные отдаленные гибриды представителей семейств пасленовых и злаковых. Эти формы являются основой для изучения особенностей взаимодействия геномов отдаленных видов, а также для создания нового селекционного материала устойчивого к болезням, вредителям, абиотическим стрессорам. Эти исследования будут продолжены и, возможно, расширены. Изменения климата стали существенным фактором развития мирового плодоводства и виноградарства последних десятилетий. Рост температур лета, зимы, при растущей нестабильности зимних условий и опасности заморозков ставят плодоводство России в новые условия. Для адаптации сельского хозяйства и превращения потерь в прибыль необходимы меры по адаптации отраслей к складывающимся климатическим условиям. В условиях изменения климата особое значение приобретает оценка, анализ и прогнозирование тенденций изменения хозяйственно ценных характеристик культур и сортов. Наиболее чувствительной к изменениям климата является фенология растений. Особенно это актуально для многолетних культур из-за значительных затрат на размещение многолетних насаждений и значительное время на полевую оценку совместимости генотипа и условий среды. Основой анализа и прогнозирования является математическое моделирование продукционного процесса растений на основе параллельного наблюдения агробиологических и агроклиматических показателей. Коллекция плодовых культур ВИР создает уникальную возможность анализа широкого спектра культур и сортов во временном и эколого-географическом разрезе.
Формирование научно-обоснованного состава коллекций плодовых, ягодных, декоративных культур, виногра-да в полевых генных банках, in vitro и криоколлекциях. Сохранение идентифицированного генофонда плодо-вых, ягодных, декоративных культур, винограда и их диких родичей в дублетных in vitro и криоколлекциях и мониторинг жизнеспособности. Совершенствование стратегии, методов и технологий дублетного сохранения в контролируемых условиях. Получение новых данных о генетическом разнообразии плодовых, ягодных, деко-ративных культур, виноград и их диких родичей, проведение генетической паспортизации образцов коллек-ции. Целенаправленный поиск источников ценных признаков, необходимых для устойчивого развития сель-ского хозяйства и обеспечения населения страны отечественными продуктами питания, в том числе для здоро-вого и функционального питания с использованием лабораторных биохимических методов. Первичное изуче-ние (для образцов привлеченных в коллекцию), изучение в меняющихся условиях среды для сравнительных многолетних исследований (для образцов ранее привлеченных), а также мониторинг жизнеспособности и ре-продукционного потенциала образцов коллекции в полевых генных банках ВИР). Математическое моделиро-вание и прогнозирование хозяйственно ценных признаков плодовых культур (и винограда) в складывающихся климатических условиях России. Статистический анализ лабораторного опыта по определению компонент зимостойкости земляники.
|
