Плодоводство
и виноградарство Юга России
Исследование дикорастущих форм винограда позволяет расширить фундаментальные знания о разнообразии генофонда винограда, также дикие формы изучают с целью выявления потенциальных источников устойчивости к стресс-факторам условий произрастания. Ген устойчивости к оидиуму Ren1 – один из немногих генов устойчивости к патогенам, идентифицированных в Vitis vinifera. Также было обнаружено его присутствие в некоторых дикорастущих формах V. vinifera ssp. silvestris Gmel. Задачей данной работы было исследование дикорастущих форм винограда, найденных в Краснодарском крае, ДНК-маркерами гена устойчивости к оидиуму Ren1 с целью поиска потенциальных доноров резистентности. Исследование проводилось на 35 генотипах дикорастущего винограда, отобранных в нескольких географических точках Краснодарского края вдоль береговой линии Черного моря и реки Кубань. Полиморфизм локуса Ren1 изучали методом ПЦР с помощью косегрегирующих маркеров SC8-0071-014 и sc47-18 с последующей оценкой размера амплифицированных фрагметов методом капиллярного гель электрофореза на приборе Нанофор 05 и статистической обработкой в программе GenAlEx 6.5. В результате в изучаемой выборке генотипов выявлен достаточно высокий полиморфизм по исследуемым микросателлитным локусам (SC8-0071-014 – 18 типов аллелей, sc47-18 – 8 аллелей) – в среднем определено 13 аллелей на локус. В превалирующем большинстве генотипов определено гетерозиготное состояние по исследуемым локусам, что отражено показателями ожидаемой (He) и фактически выявленной (Ho) гетерозиготности: значения фактической превышают значения ожидаемой. Аллелей устойчивости гена Ren1 не обнаружено ни в одном из исследуемых образцов дикого винограда.
Установлена норма реакции винограда интродуцированных сортов convar pontica negr. Ркацители и Саперави по параметрам урожайности на изменчивость погодных условий. Исследования выполнены в период с 1997 по 2011 гг. в нестабильных условиях умеренно континентального климата Черноморской зоны первой подзоны виноградарства (Ч1, п. Таманский) Краснодарского края на южных черноземах. По годам исследований температура воздуха варьировала в широком диапазоне: во время распускания почек, роста побегов и соцветий от 7,2 до 24,4; цветения – от 15,5 до 23,3; активного роста ягод винограда – от 19,2 до 28,7; созревания винограда – от 16,6 до 25,6; вегетации – от 5,8 до 28,7 ºС. В отдельные годы температура выходила за пределы оптимальных значений и достигала критического уровня. Абсолютная максимальная температура в период активного роста ягод винограда поднималась до +38 ºС. Исследуемые сорта трижды испытывали стресс во время зимовки при снижении минимальной температуры воздуха в 1997 и 2002 гг. до -20 ºС, 2006 г. до -24 ºС. В нестабильных погодных условиях норма реакции по параметрам урожайности винограда сорта Ркацители равна 77, Саперави – 113 ц/га. На модификационную изменчивость урожайности винограда сортов Ркацители и Саперави наибольшее влияние оказывала температура воздуха со второй декады июня до конца августа в период активного роста ягод винограда начиная сразу после цветения (r = -0,69, -0,22). Зависимость урожайности от мини-мальной температуры в июне-октябре предшествующего года была также средняя и умеренная (r = -0,48, -0,51). Эта связь определяется благоприятными условиями для закладки и дифференциации эмбриональных соцветий под урожай следующего года. Взаимосвязь урожайности с количеством атмосферных осадков была отмечена в период активного роста ягод винограда (июнь-август). Влияние осадков на урожайность в другие сроки было несущественным.
Контроль сортовой чистоты посадочного материала является существенным фактором, влияющим на производительность садоводческих хозяйств. К современным методам контроля сортовой чистоты саженцев плодовых культур, обладающим перспективой внедрения в широкую практику, можно отнести SCoT-маркеры (Start Codon Targeted). В связи с чем, исходя из перспективности использования SCoT-маркеров в работах по идентификации растительного материала, была проведена работа по отбору эффективных комбинаций SCoT-маркеров. Для повышения числа возможных вариантов маркирования был использован подход, основанный на создании маркеров из двух SCoT-праймеров. Целью данной работы был отбор комбинаций SCoT-маркеров, перспективных для ДНК-фингерпринтинга яблони, что в дальнейшем позволит использовать лучшие комбинации в идентификации посадочного материала. В работе представле-ны результаты оценки сочетаний SCoT-маркеров, для идентификации представителей рода Malus. 18 SCoT-маркеров на основе предварительной оценки были сгруппированы в 68 комбина-ций. Отбор эффективных комбинаций марке-ров осуществлялся по ряду необходимых критериев, таких как высокое качество ДНК-фингерпринтов и значительное количество полиморфных амплифицирован-ных ДНК-фрагментов. Особенно значимы данные характеристики при генетической оценке близкородственных генотипов. Требования к качеству ДНК-фингерпринтов значительно повышаются, что обусловлено большим количеством идентичных ДНК-фрагментов. Около 45 % комбинаций были удачными и отобраны для дальнейших работ как перспективные. Апробация, проведённая в работе, дала возможность определить перспективные маркеры среди 68 задействованных в исследовании. Комбинации SCoT-праймеров, отобранных в данной работе, могут быть использованы в различных направлениях, включая генетическую идентификацию образцов, анализ генетической однородности растений, получаемых в процессе микроклонального размножения, а также для выполнения исследования по изучению генетических взаимосвязей образцов.
В 2011-2021 гг. в результате проведенной оценки генофонда плодовых, ягодных, орехоплодных культур и винограда выделено 286 источников хозяйственно ценных признаков (устойчивость к основным грибным болезням плодовых, ягодных и орехоплодных культур, высокая декоративность плодовых культур и виногра-да, самоплодность вишни и черешни, слабая сила роста подвоев, пригодность для механизированной уборки урожая, а также зимостойкость, крупноплодность, продуктивность ягодных культур, ремонтантность земляники садовой, слабая осыпаемость плодов и десертный вкус жимолости, высокая регенерационная способность после обрезки облепихи), из которых 155 плодовых культур (яблони – 81 шт., груши – 11, сливы домашней – 15, сливы диплоидной (алычи культурной) – 13, абрикоса – 6, вишни – 17, черешни – 7, подвоев черешни – 5 шт.) и 122 образца ягодных культур (земляники садовой – 19 шт., смородины черной – 19; смородины красной – 4; крыжовника – 35; малины – 19; жимолости синей – 11; облепихи – 15 шт.), а также 7 шт. – ореха грецкого и 2 – винограда. Выделенные образцы плодовых, ягодных, орехоплодных культур и винограда описаны по классификатору с вариантом унифицированных паспортных дескрипторов Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН и Европейской кооперативной программы по генетическим ресурсам растений (FAO/ECPGR) для ведения паспортной базы данных и размещения информации в международном европейском каталоге образцов генофонда EURISCO. Полученные паспорта можно использовать для дальнейшей научно-исследовательской работы, а также идентификации образцов в субъектах различной формы собственности, научных и образовательных учреждениях.
Представлены результаты научно-исследовательской деятельности за 2021 год ФГБУН «ВННИИВиВ «Магарач» РАН» по виноделию, реализуемой в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021-2030 годы). Предложена модификация метода определения SO2-связывающей способности белых сухих вин. Определены культуры S. cerevisiae и прием Pied de cuve, способствующие формированию наименьшего SO2-связывающего потенциала виноматериа-лов. Выделены перспективные красные сорта винограда для производства красных игри-стых вин: Ай-Петри, Антей магарачский, Ру-биновый Магарача, Праздничный Магарача, Бастардо магарачский, Сира, Морастель, Кефесия, Мальбек и др. Проведен скрининг природных штаммов молочнокислых бактерий (МКБ) по устойчивости к технологически значимым стрессовым факторам: рН, температуре, спирту и их влиянию на качество винодельческой продукции. Оптимизированы процессы созревания коньячных дистиллятов. Установлено положительное влияние на процессы созревания и качество коньяч-ных дистиллятов снижения объемной доли этилового спирта и содержания высших спиртов. Отобраны 13 штаммов МКБ по способности к активному сбраживанию яблочной кислоты при рН 3,2, и дана оценка их устойчивости к рН, температуре и спирту. Показана возможность производства в Крыму экстрактов и концентратов из виноградной выжимки и лозы, насыщен-ных полифенолами, в том числе стильбенами. Обоснованы элементы системы диагностики кристаллической стабильности вин. Выделены группы перспективных абориген-ных сортов для производства вин, игристых вин, коньяков и экстрактов полифенолов ви-нограда. Проведенные научно-исследовательские разработки будут способствовать развитию производства высококачественной отечественной винодельческой продукции, включая виноделие с экологическим и географическим статусами, производство продуктов переработки винограда функциональной направленности, что влечет за собой повышение качества и конкурентоспособности отечественной винодельческой продукции, импортозамещение и обеспечение продовольственной независимости страны.