ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 85, № 1, с. 23-25
С КАФЕДРЫ ПРЕЗИДИУМА РАН
Б01: 10.7868/80869587315010120
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ
В.Ф. Пивоваров
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.
НВ^^Н vniissok@mail.ru
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,
сл
24
ПИВОВАРОВ
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
25
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.