В период 1984 - 2014 гг. наша научная школа (к 2017 г. - 35 кандидатов и 12 докторов наук) развила новую Теорию эколого-генетической организации количественных признаков. Теория базируется на открытии нового эпигенетического феномена - смены спектров продуктов генов под количественным признаком при смене лимитирующего фактора внешней среды. Из Теории вышли 24 приоритетных следствия и 10 ноу-хау, способных устранить «узкие места» традиционных технологий селекции на повышение урожаев. В статье описаны экспериментально проверенные на многих с.-х. культурах методы элиминации 16-ти «узких мест» традиционных селекционных технологий повышения урожаев и показана перспективность конструирования новых прорывных сортов в Селекционном фитотроне, в котором можно искусственно создавать любые динамики лим-факторов среды для типичных лет любого региона Земли.

Приведены результаты исследований по селекции плодовых культур в Никитском ботаническом саду по направлениям: частная генетика растений; выявление закономерностей наследования отдельных признаков у культурных растений; определение генетического потенциала и выделение источников полезных свойств; создание доноров ценных признаков на моно- и полигенной основе; создание методами отдалённой и внутривидовой гибридизации новых адаптивных, высокоурожайных сортов с плодами высокого качества, удовлетворяющих современным требованиям интенсивного садоводства; повышения урожайности, устойчивости к негативным условиям среды и биогенным повреждающим факторам, прежде всего - грибным, бактериальным и вирусным инфекциям; прогнозирования урожайности на основе разработанной онтогенетической модели, определяющей зависимость продуктивности от выделенных в процессе регрессионного анализа особенностей сортов и факторов окружающей среды.

Работа посвящена изучению компромисса между адаптивными свойствами плодовых культур и условиями их выращивания (на примере абрикоса сорта Краснощекий) по географическим точкам Краснодарского края за длительный период лет (1944-2018гг.). Определены температурные критерии морозостойкости цветковых почек в зимне-весенний период по фазам развития. Создана исследовательская база по изучению требований абрикоса к температурным условиям, осуществлен прогноз регулярности его плодоношения в зависимости от вновь возникших при изменении климата температурных стрессов зимне-весеннего периода. Дана оценка реакции сорта на новые условия среды во времени и пространстве в табличной и графической форме. Установлены районы Краснодарского края разной степени благоприятности для стабильного плодоношения абрикоса в условиях изменения климата.

В результате селекционной работы на Крымской ОСС филиале ВИР выведены сорта сливы домашней, характеризующиеся высокими товарными, вкусовыми, консервными и сухофруктовыми качествами плодов в сочетании с урожайностью и устойчивостью к неблагоприятным условиям среды. В их числе ранний крупноплодный сорт Кубанская Ранняя, высококачественные сорта Кубанская Легенда, Голубая Мечта, Большой Приз, Баллада, Наследница, зимостойкие, высококачественные сухофруктовые сорта Беглянка, Кубанский Карлик, Венгерка Новая и ряд других. Выделены ценные для использования в селекции сорта с высокой комбинационной способностью: Кабардинская Ранняя, Стенлей, Сочинская Юбилейная, Венгерка Новая. Получены межвидовые тетраплоидные гибриды сливы домашней и терна, представляющие ценность для создания более совершенных сортов сливы и других косточковых культур.

Основной целью работы было изучение влияния условий выращивания насаждений яблони на формирования качества и лежкоспособности плодов сорта Голден Делишес. В результате проведенных исследований установлено, что: плоды, выращенные на карликовых подвоях, лучше сохраняются при температуре минус 1 ° С, а на полукарликовых -при температуре +2 °С; сохраняемость яблок, выращенных без орошения, не зависит от типа подвоя, существенное различие доказано только между лежкоспособностью плодов, выращенных без орошения и при поддержании влажности почвы в период вегетации 80 % ПВ; содержание почвы в саду под задернением способствует формированию высококачественных плодов, под черным паром - улучшает их лежкоспособнось; применение регулируемой газовой среды, содержащей С0₂ -5 %, 0₂ - 3 %, N₂ - 92 %, позволяет смягчить последствия негативного воздействия неблагоприятных погодных условий, различных агрофонов, продлить период хранения яблок и сократить до минимума их общие потери.

Изложены результаты действия гамма-радиации на персик. Показано влияние различных доз, сроков облучения на выживаемость, частоту и спектр изменчивости персика по морфологическим, биологическим и биохимическим признакам. Выделены мутантные формы с хозяйственно-ценными признаками.

В связи с изменяющимся климатом все более актуальным является повышение зимостойкости и морозоустойчивости растений алычи. В районах с неустойчивой зимой цветковые почки растений алычи страдают от возвратных заморозков, что ведет к потере урожая и гибели деревьев. Целью явилась оценка 283 гибридов алычи к воздействию отрицательных температур в условиях степного Крыма и отбор перспективных генотипов. В исследованиях руководствовались известными методами. Выделен 31 гибрид, проявивший наибольшую устойчивость к действию отрицательных температур в неблагоприятные годы. Отобраны морозостойкие гибриды с плодами десертного вкуса - 5, с отделяющейся косточкой - 9, с поздними сроками цветения - 16. Наибольшее количество перспективных гибридов получено в комбинациях с исходными сортами из алычи гибридной с алычой таврической, алычи типичной между собой и алычи гибридной с алычой типичной.

Сохранение и изучение генетического разнообразия видов лесных растений - одна из фундаментальных проблем современной ботаники, генетики и дендрологии. Особенно остро стоит вопрос об изучении на генетическом уровне ценных лесных пород с целью обеспечения их сохранности, видовой идентификации и контроля происхождения древесины. Одной из таких важных в экологическом и экономическом отношениях хвойных пород нашей страны является лиственница (Larix) В настоящее время существует проблема использования нерайонированных видов Larix для восстановления и воспроизводства лесов на территории России, и, в частности, на территории Дальнего Востока. В связи с этим подбор генетических маркеров, позволяющих выявить отличия между лиственницей даурской и лиственницей сибирской и их подвидами, является актуальной и востребованной задачей.

Представлен анализ состояния и тенденций развития селекции плюсовых насаждений (ПН) лесных древесных растений, которые являются важным компонентом лесосеменной базы страны. Оценены критерии их отбора и отмечены направления их унификации. Акцентируется внимание на необходимости активизации селекции новых ПН, указан их предпочтительный возраст, обязательность оставления защитных 100-метровых полос вокруг ПН при главных и промежуточных рубках, уточняются количественные показатели других критериев отбора ПН.

Важнейшим условием повышения эффективности растениеводства является хорошо развитая система семеноводства. Семеноводство - отрасль сельскохозяйственной науки и сельскохозяйственного производства, призванная обеспечить хозяйства высококачественными семенами возделываемых культур. Исследования проводились на основе данных отчетов филиалов ФГБУ «Россельхозцентр» о качестве семян подсолнечника, высеянных сельхозтоваропроизводителями всех форм собственности под урожай 2008 - 2018 годов в субъектах РФ. Цель работы - изучение и анализ современного состояния посевных и сортовых качеств подсолнечника, проведенный для понимания проблем и выработки предложений по улучшению семеноводства культуры в стране, а также способствования разработке предложений по совершенствованию региональной системы семеноводства. В результате анализа выявлено, что семеноводство отечественных сортов и гибридов подсолнечника на территории всей РФ недостаточно развито, имеются низкие темпы сортосмены и сортообновления при этом структура сортового состава высеваемых семян подсолнечника в значительной степени различается по федеральным округам. Повсеместно, кроме Центрального федерального округа, а в особенности на территории Уральского и Сибирского федеральных округов значительная доля посевов занята несортовыми семенами подсолнечника. В производстве присутствует высокая доля сортовых семян массовых репродукций. В Центральном, Северо-Кавказском, Южном, Приволжском федеральных округах сев в основном ведётся семенами иностранной селекции, доля семян иностранной селекции, завозимых из-за рубежа продолжает увеличиваться, и в настоящий момент в среднем по стране практически равна 50%. Несмотря на значительное число сортов и гибридов, включенных в Государственный реестр селекционных достижений, сортовой ресурс используется недостаточно эффективно. По посевным качествам, высеваемые семена в основном некондиционные по засоренности, что говорит о недостаточной материально-технической базе семеноводческих хозяйств.

Современный уровень развития технологий и рост семенного рынка требует применения эффективных инструментальных методов анализа качества семян отличающихся от стандартных, большей информативностью и сохранностью анализируемых семян. В совместной работе сотрудников ФНЦ овощеводства, Агрофизического НИИ и СПб государственного электротехнического университета впервые проведены масштабные работы по рентгенографии семян овощных культур. Также впервые была применена цифровая компьютерная морфометрия на семенах овощных культур. Показаны возможности методов в определении внешне различимых качественных характеристик семян. Приводимые современные инструментальные методы могут быть успешно применены в деле семенного контроля, как существенное дополнение к стандартным методам.

В статье дается ретроспективный и современный обзор направлений исследований лаборатории генетики ФИЦ «Немчиновка» по улучшению пшеницы мягкой к грибным болезням с использованием интрогрессивных линий пшеницы мягкой, полученных с участием видов Aegilops speltoides, Ae. triuncialis, T. kiharae и S. cereale. Этапы исследований условно поделены на три периода. Первый период (с 1980 по 1996 гг.) связан с разработкой теоретических основ управления рекомбинационными процессами в мейозе у отдаленных гибридов пшеницы, изучением закономерностей формообразовательного процесса при использовании облучения пыльцы доноров и созданием оригинальной коллекции линий пшеницы мягкой яровой и озимой с добавленными хромосомами вида Aegilops speltoides , линий с замещениями и транслоцированных форм с генетическим материалом Ae. triuncialis, T. kiharae и S. cereale. Второй период (с 1996 по 2009 гг.) связан с цитологическим и генетическим изучением созданной коллекции по признакам устойчивости к мучнистой росе и бурой ржавчине, а также другим хозяйственно-ценным и морфологическим признакам и созданием селекционных линий (вторичного улучшенного генофонда пшеницы). Третий период (с 2009 по настоящее время) характеризуется созданием конкурентоспособных селекционных линий - прототипов сортов с групповой устойчивостью к грибным болезням, в том числе и к опасному карантинному заболеванию - стеблевой ржавчине расе Ug99 c использованием маркер-вспомогательной селекции. Предпринята попытка оценить продвинутый селекционный материал пшеницы яровой к абиотическому стрессу - затоплению семян. Выделены генотипы, способные противостоять водному стрессу.

Изучены степень прорастания и индекс прорастания у пяти сортообразцов тритикале озимой в сравнении с отобранными из них формами с более коротким и более продолжительным покоем семян. Выявлены биотипы с более высокой устойчивостью к прорастанию зерна, чем исходные сортообразцы. Результативность отбора зависит как от популятивности сорта, так и от возраста зерновок при отборе. Так, в фазу начала восковой спелости зерновки лучше всего дифференцируются по продолжительности покоя.

Наличие разнокачественности семенного материала, оказывающего влияние на его хозяйственную продуктивность, требовало разработки специализированной аппаратуры и технологии для диагностики. Разработанная методика рентгенографического контроля семян позволила решить задачи по оценке структурной целостности зерновки, степени влияния различных типов скрытых дефектов на ее биологическую полноценность. Методический подход, основанный на разработке морфометрического, рентгенографического паспортов семян и морфофизиологического паспорта проростков позволит, во-первых, более глубоко понять причины, приводящие к получению семян с разным уровнем хозяйственной продуктивности, во-вторых, подойти к усовершенствованию рентгенографического экспресс-метода оценки скрытой дефектности семян и производственных партий семян для прогноза потенциальной полевой всхожести. Это будет кардинальным прорывом в управляемом семеноводстве и позволит разработать эффективные методы расчета оптимальной нормы высева семян в зависимости от их биологической полноценности с учетом показателя скрытой травмированности.

Предпринята попытка анализа формирования семенного рынка масличных культур в РФ и странах ближнего зарубежья за 30 лет в связи с темпами использования новых технологий. Методы включали экономико-статистический, абстрактно-логический, регрессионный, графический и экспертную оценку. Благодаря обновлению ассортимента масличных культур, расширению ареала их использования и растущему спросу за последние 30 лет произошло радикальное увеличение площадей и валовых сборов масличных культур. С увеличением спроса на семена масличных культур из-за недостаточных объемов поставки семян отечественной селекции возникли коммерческие перспективы для международных селекционно-семеноводческих компаний, активно продвигающих селекционные достижения и производственные системы. Анализ Государственных реестров России, Украины, Беларуси и Казахстана позволил идентифицировать главные селекционные инновации последних лет: гибридные системы, устойчивость к гербицидам и улучшение жирнокислотного состава. Инновации в агропромышленном комплексе ведут к переформатированию рынка агротехнологий в виде совокупного предложения подходов, решений, семян с повышенной добавленной стоимостью, систем защиты посевов и цифровых решений.

Сорта отечественной селекции изучали на четырех фонах минерального питания для анализа вариабельности 24 признаков. При использовании дискриминантного анализа закладка опыта, обеспечивающая широкое варьирование признака позволяет более достоверно оценить генетические дистанции между образцами и оценивать не только морфологические признаки, но и реакцию сорта на изменение среды. В результате исследования выделены комбинации с максимальными расстояниями между родительскими формами, которые характеризуются повышенной вероятностью гетерозиса по ряду признаков.

С 2019 года в Государственный реестр селекционных достижений внесен новый сорт тритикале озимой Тихон по Северо-Кавказскому (6) региону РФ. Сорт получен методом межсортовой гибридизации в пределах рода Triticale и двукратным индивидуальным отбором в F2, F3 гибридной популяции Ярило / 0-113т12 // 01-184т14. В генеалогию Тихона вошли знаменитые сорта тритикале: АД-206, АД-60, АДП-2, АД Зеленый, пшеницы: Полукарликовая 71, Северокубанка, Альбидум 114, Крошка, Победа 50, Скифянка и рожь Саратовская 4, ЕМ-1, Haruchiban. Тихон обладает высокой продуктивностью и высоким адаптивным потенциалом. Урожайность в КСИ по предшественникам за 2015 - 2018 гг., в сравнении со стандартом Брат, составила: по занятому пару 113,9 ц/га (+10,5 ц/га), пшенице 109,5 (+17,0 ц/га), кукурузе на зерно 120,2 (+25,8 ц/га), подсолнечнику 105,2 (+16,6 ц/га). Средняя урожайность за четыре года составила 112,2 ц/га, что на 17,4 ц выше стандарта. По длине вегетации сорт - раннеспелый, выколашивается на 9 дней раньше стандартного сорта Брат. По высоте - короткостебельный (110 - 115 см), устойчив к полеганию. Морозостойкость средняя, на уровне стандартного сорта Брат. Зерно крупное, светлокрасное, полуудлиненное, масса 1000 зерен до 52 г, натура 755 г/л, содержание белка в зависимости от года возделывания и предшественника составляет от 12,0 до 14,0%. По хлебопекарным свойствам Тихон не выделяется, муку можно использовать для выпечки печенья, кексов и хлеба по ржаным технологиям или в смеси с пшеничной мукой. На фоне искусственного заражения проявляет иммунность к желтой ржавчине, мучнистой росе, пыльной головне. Высоко устойчив к твердой головне, устойчив к септориозу. Умеренно восприимчив к бурой ржавчине. К фузариозу колоса проявляет восприимчивость.

В статье рассмотрены используемые принципы и направления создания гибридов сахарной свеклы, чтобы реализовать их генетический потенциал не только в крупных почвенно-климатических зонах России, но и в более мелких подзонах - областях и их подразделениях - свеклосеющих хозяйствах. В настоящее время в период кризиса экономики РФ при недостаточном финансировании сельского хозяйственных предприятий нет средств на приобретение основных удобрений для внесения под сахарную свёклу, на организацию системы орошений в неблагоприятный, засушливый период пятой зоны и в других засушливых районах страны. Поэтому очевидна актуальность гибридов РМС 133 и РМС 134, которые показали высокую продуктивность при их испытании в условиях недостаточного увлажнения и без удобрений. Предложена схема внесения изменений в процесс селекции, методику оценкив сравнительном и государственном испытаниях, а также использования гибридов сахарной свёклы и получаемого из них качественного сахара.

Доказана перспективность подзимнего посева эхинацеи в условиях Западного Предкавказья, который позволяет получать полноценные всходы и обеспечивает уборку травы на первом году вегетации. Определены сроки уборки корней эхинацеи - III - IV годы жизни. Подкормки комплексом Силиплант + Циркон способствуют повышению: урожайности надземной массы до 26%, содержания оксикоричных кислот на 6%, урожайности корней на 28%, оксикоричных кислот в корнях на 9%. Обработка бинарной смесью на V году вегетации повысила урожайность корней на 2,3 ц/га и позволила проводить их уборку и на V год жизни.

Изучена степень влияния гербицидов на фотосинтетическую деятельность посевов и урожайность сои в условиях Амурской области, определена устойчивость культурных растений к ним по активности пероксидазы. Снижение численности сорняков за счет использования гербицидов создавало благоприятные условия для формирования листовой поверхности сои, улучшало работу фотосинтетического аппарата. В целом за вегетацию фотосинтетический потенциал (ФП) был выше у сои в вариантах с применением по вегетации гербицидов Базагран (на фоне почвенного гербицида Фронтьера) и Пивот. Показатели площади листьев и продолжительность их работы в посевах контрольного варианта были самыми низкими. Фотосинтетический потенциал наибольшей величины достигал в период налива семян во всех вариантах опыта. Максимальным он был в варианте с применением гербицида Пивот, превышая контрольный вариант на 46,8%. Выявлено стрессовое воздействие гербицида Пивот на культурные растения сои, что подтверждается высокой удельной активностью пероксидазы. Установлено, что повышение активности пероксидазы и максимальное количество множественных форм этого фермента свидетельствуют о высоком адаптивном потенциале сои и устойчивости к гербициду Пивот, при его непосредственном воздействии на семена.