5 курс / ОЗИЗО Общественное здоровье и здравоохранение / Инновационное_развитие_науки_фундаментальные_и_прикладные

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Продолжение таблицы 2

49

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Продолжение таблицы 2

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Продолжение таблицы 2

51

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Продолжение таблицы 2

52

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Продолжение таблицы 2

В анализируемой выборке генотипов яблони зарубежной селекции осеннего срока созревания ген АЦК-синтаза в гетерозиготном состоянии (Md- ACS1-1 + Md-ACS1-2) обнаружен у 49 из 139 сортов, что составляет 35,25% или в среднем в 2,5 раза больше, чем в генотипах яблони российской селекции данного срока созревания плодов.

Гетерозиготными генотипами (Md-ACS1-1/2) со средним уровнем синтеза этилена в плодах яблони осеннего срока созревания являются сорта селекции Великобритании (Белый Пирмейн, Брэмли, Королева Кокс, Лорд Ламбурне, Оранжевый Пиппин Кокса, Помона Кокса, Рибстон, Телеймон), США (Джинджер Голд, Джонагольд, Крайтерион, Линда, Приам, Прима, Присцилла, Уэлси), Германии (Гельбер Рихард, Гольштейн Кокс, Реанда, Реглиндис), Республики Беларусь (Диамант, Лучезарное, Минское, Сябрына), Японии (Аманишики, Хокуто, Цугару, Шизука), Швеции (Аромат, Рингстад,

53

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

Трулса), Канады (Крестон, Ришелье, Спенсер), Литвы (Жемайци кремовая, Пепин литовский), Дании (Ингрид Мария, Карин Шнайдер), Казахстана (Максат, Тюльпан), Эстонии (Майму, Сюгисдесерт), Нидерландов (Сантана, Эколетте), Польши (Витос, Сава), Чехии (Ангольд), Норвегии (Na 42-51), Франции (Кальвиль Блан д΄Ивер).

Ванализируемой выборке сортов яблони зарубежной селекции осеннего срока созревания при наличии аллеля Md-ACS1-2 в гомозиготе или в гетерозиготном состоянии Md-ACS1-1/2, с установленным состоянием АЦКоксидазы, гомозигота Md-ACO1-1 не обнаружена. Вместе с тем, определено, что в генотипе сортов Брэмли, Гольштейн Кокс, Минское, Прима, Присцилла, Реанда, Рибстон, Сябрына, Телеймон и Шизука аллель Md-ACO1 в гетерозиготном состоянии Md-ACO1-1/2, что дополнительно может снижать интенсивность биосинтеза этилена и, тем самым, дольше сохранять потребительские свойства плодов.

Гомозиготность по аллелю Md-ACS1-1, обуславливающая наибольшее продуцирование этилена в плодах и невысокую их лежкость, у сортов яблони осеннего срока созревания селекции зарубежных стран составляет в среднем 56,12%, тогда как, для сравнения, в сортах отечественной селекции данного срока созревания 83,72%.

Вусловиях Поволжья нужны сорта яблони, которые выдерживают ранние морозы в минус 25-30 градусов, обладают максимальной морозоустойчивостью в минус 40-43 градуса и не повреждаются после оттепелей при температуре минус 25-28 градусов. Из сортов яблони зарубежной селекции осеннего срока созревания гетерозисных по аллелям гена АЦК-синтаза (Md-ACS1-1/2) и гена АЦК-оксидаза (Md-ACO1-1/2), со средним уровнем биосинтеза этилена в плодах и хорошей сохраняемостью их потребительских свойств при хранении, при создании сортов нового поколения для Поволжья в качестве родительских форм представляет интерес использование сортов Сябрына и Реанда.

Сорт Сябрына создан в Республике Беларусь от скрещивания сортов Лобо и Прима. Данный сорт имеет генетическую устойчивость к пяти расам парши, отличается высокой зимостойкостью. Дерево среднерослое, высотой до 4-х метров, аккуратная, компактная незагущенная округлая крона. Яблоня скороплодная, начинает плодоносить на 2-3 год после посадки, урожайность стабильно высокая. Плоды крупные, округлой формы, слаборебристые с темно-красным румянцем, покрывающим фрукт почти полностью. Яблоки сорта имеют сладкий десертный вкус с едва заметной кислинкой. Мякоть кремовая, сочная с фруктовым ароматом. При хранении до 5 месяцев яблоки не теряют своих потребительских качеств.

Реанда – резистентный (устойчивый) к заболеваниям сорт. Получен в Германии в результате гибридизации сорта Кливия на клон Malus Floribunda. Сорт слаборослый, с рыхлой кроной, скороплодный. Зимостойкость сорта

54

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

высокая. Плодоношение регулярное. Плоды крупные и средних размеров. Форма плодов округло-коническая, одномерная, симметричная, цвет плодов желто-зеленый, с ярко-красным броским румянцем, который покрывает плод на 50-70% всей поверхности. Плоды обладают очень насыщенным ароматом. Мякоть кремового цвета, хрустящая, плотная и сочная, имеет приятный сладкий десертный вкус с преобладанием легкой, едва ощутимой кислинки.

Таким образом, снижение уровня эндогенного биосинтеза этилена во время созревания плодов и подавление его действия способствуют значительному повышению сроков хранения и качества яблок. Основными генами, ответственными за биосинтез этилена в плодах яблони во время созревания и при хранении, являются гены Md-ACS1 и Md-ACO1. Лимитирующим фактором в биосинтезе этилена являются гены Md-ACS1. Для сортов, гомозиготных по аллелю Md-ACS1-2, характерен пониженный уровень, а у гетерозиготных генотипов (ACS1-1/2) – средний уровень биосинтеза этилена. Гомозиготность по аллелю Md-ACO1-1 в сочетании с аллельным вариантом Md-ACS1-2/2 по гену АЦК-синтазы, приводит к дополнительному снижению синтеза этилена в плодах яблони и увеличению срока их хранения.

В сортах яблони осеннего срока созревания российской селекции частота встречаемости аллеля Md-ACS1-2 в гомозиготе в среднем составляет 2,32%, в сортах зарубежной селекции – 8,63%, в гетерозиготном состоянии – 13,95 и 35,25% соответственно. Из сортов отечественной селекции осеннего срока созревания гомозиготу Md-ACS1-2 имеют сорта Василиса и Зори Кубани, а в генотипах селекции зарубежных стран она выявлена у сортов Акане, Алкмен, Гала, Гала Маст, Зестар, Опалесцирующий, Салиш, Сеншу, Райка, Ребелла, Роял Гала, Чивни. Сорта яблони осеннего срока созревания российской и зарубежной селекции гомозиготные по аллелю Md-ACS1-2 имеют низкую или среднюю зимостойкость.

При создании для условий Поволжья генотипов яблони нового поколения осеннего срока созревания в качестве родительских форм представляет интерес использование сортов отечественной селекции Успенское, Жигулевское, Розоватое зимнее и Зачеренковое, а из генотипов зарубежной селекции сорта Сябрына и Реанда. Данные сорта являются гетерозиготными по аллелям гена АЦК-синтаза (Md-ACS1-1/2) и гена АЦКоксидаза (Md-ACO1-1/2) со средним уровнем биосинтеза этилена в плодах и хорошей сохраняемостью их потребительских свойств при хранении.

Список литературы

1. Дулов, М.И. Производство и экспортно-импортные поставки яблок в странах мира / М.И. Дулов // Актуальные вопросы науки и современного

55

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

общества : Монография / Под общей редакцией Г.Ю. Гуляева. – Пенза : Наука

иПросвещение, 2022. – С. 252-264.

2.Дулов, М.И. Уборка урожая, хранение и переработка плодов яблони //

Традиции и инновации в современной науке и образовании: теория и передовая практика. – Петрозаводск : Международный центр научного партнерства «Новая Наука», 2021. – С. 235-252.

3.Садоводство в Среднем Поволжье / А.Н. Минин, А.А. Кузнецов, М.И. Антипенко [и др.]. – Самара : ООО «Слово», 2021. – 635 с.

4.Дулов, М.И. Площади плодовых насаждений, сбор урожая и урожайность яблок в странах мира / М.И. Дулов // Фундаментальная и прикладная наука: состояние и тенденции развития : монография. – Петрозаводск : Международный центр научного партнерства «Новая Наука»,

2022. – С. 393-419.

5.Ji, Y. Recent Advances in Phytohormone Regulation of Apple-Fruit Ripening / Y. Ji, A. Wang // Plants. – 2021. – V. 10, 2061. https://doi.org/10.3390/plants 10102061

6.Li, T. Apple (Malus domestica) MdERF2 negatively affects ethylene biosynthesis during fruit ripening by suppressing MdACS1 transcription / T. Li, Z. Jiang, L. Zhang [et al.] // Plant J. – 2016. – V. 88(5). – P. 735-748.

7.Kende, H. Ethylene biosynthesis / Н. Kende // Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. - 1993. - V. 44 (1). - P. 283–307.

8.Sunako, T. An allele of the ripening-specific 1-aminocyclopropane-1- carboxylic acid synthase gene (ACS1) in apple fruit with a long storage life / T. Sunako, W. Sakuraba, M. Senda [et al.] // Plant Physiol. – 1999. – V. 119 (4). – P. 1297-1304.

9.Wiersma, P. A. Survey of the expression of genes for ethylene synthesis and perception during maturation and ripening of «Sunrise» and «Golden Delicious» apple fruit / P. A. Wiersma, H. Zhang, C. Lua [et al.] // Postharvest Biology and Technology. – 2007. – V. 44. – P. 204-211.

10.Dandekar, A. M. Effect of down-regulation of ethylene biosynthesis on fruit flavor complex in apple fruit / A. M. Dandekar, G. Teo, B. G. Defilippi [et al.] // Transgenic Research. – 2004. – V. 13. – P. 373–384.

11.Yang, S. F. Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants / S.F. Yang, N. E. Hoffman // Annual Review in Plant Physiology. – 1984. – V. 35. – P. 155–189.

12.Li, T. Apple MdACS6 Regulates Ethylene Biosynthesis uring Fruit Development Involving Ethylene-Responsive Factor / T. Li, D. Tan, Z. Liu [et al.] // Plant Cell Physiol. – 2015. – V. 56 (10). – P. 1909–1917.

13.Varanasi, V. Expression profiles of the MdACS3 gene suggest a function as an accelerator of apple (Malus × domestica) fruit ripening / V. Varanasi, S. Shin,

56

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

J. Mattheis [et al.] // Postharvest Biology and Technology. – 2011. – V. 62. –

P.141–148.

14.Costa, F. Role of the genes Md-ACOl and Md-ACSl in ethylene production and shelf life of apple (Malus domestica Borkh) / F. Costa, S. Stella, W.E. Van de Weg [et al.] // Euphytica. - 2005.- V. 141. - P. 181-190.

15.Binnie, J.E. Characterization of the 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) oxidase multigene family of Malus domestica Borkh / J.E. Binnie, M.T. McManus // Phytochemistry. - 2009. - V. 70(3). - P. 348-360.

16.Zhu, Y. Md-ACS1 and Md-ACO1 genotyping of apple (Malus × domestica Borkh.) breeding parents and suitability for marker-assisted selection // Y. Zhu, B. H. Barritt // Tree Genetics and Genomes. – 2008. – V. 4. – P. 555-562.

17.Dougherty, L. Assessing the allelotypic effect of two aminocyclopropane carboxylic acid synthase-encoding genes MdACS1 and MdACS3a on fruit ethylene production and softening in Malus / L. Dougherty, Y. Zhu, K. Xu // Horticulture Research. – 2016. - V. 3. 16024, https://doi.org/10.1038/hortres.2016.24.

18.Costa, F. QTL dynamics for fruit firmness and softening around an ethylene-dependent polygalacturonase gene in apple (Malus × domestica Borkh.) /

F. Costa, C. P. Peace, S. Stella [et al.] // Journal of Experimental Botany. – 2010. – V. 61(11). – P. 3029-3039.

19.Oraguzie, N.C. Influence of Md-ACS1 allelotype and harvest season within an apple germplasm collection on fruit softening during cold air storage / N.C. Oraguzie, R.K. Volz, C.J. Whitworth [et al.] // Postharvest Biology and Technology. – 2007. – V. 44. – P. 212-219.

20.Harada, T. An allele of the 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase gene (Md-ACS1) accounts for the low level of ethylene production in climacteric fruits of some apple cultivars / T. Harada, T. Sunako, Y. Wakasa [et al.] // Theoretical and Applied Genetics. – 2000. – V. 101. – P. 742-746.

21.Супрун, И.И. Изучение аллельного разнообразия генов синтеза

этилена MD-ACS1 и MD-ACO1 в Отечественной генплазме яблони / И.И. Супрун, С. В. Токмаков // Вавиловский журнал генетики и селекции. –

2013. – Т. 17. – № 2. – С. 298-302.

22. Савельев, Н.И. Генетический полиморфизм исходных форм яблони по аллелям генов длительной лежкости и качества плодов / Н.И. Савельев, И.Н. Шамшин, А.М. Кудрявцев // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2014. – № 3. – С. 17-20.

23.Супрун, И.И. Идентификация аллельных комбинаций гена Md-ACS 1 у некоторых отечественных автохтонных сортов яблони / И.И. Супрун, С.В. Токмаков, Е.А. Добренков // Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. –

2018. – Т. 14. – С. 26-29.

24.Shamshin, I.N. Ethylene and expansin biosynthesis related genes

polymorphism in local apple (Malus domestica Borkh.) cultivars from VIR 57

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

ИННОВАЦИОННОЕ РАЗВИТИЕ НАУКИ: ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

V.22. – No 6. – P. 660-666.

25.Каталог мировой коллекции ВИР / И.Н. Шамшин, А.В. Шлявас, А.А. Трифонова, К.В. Борис // Выпуск 864. Яблоня: Лежкость плодов и результаты анализа полиморфизма генов биосинтеза этилена Md-ACS1, MdACO1 и экспансина Md-EXP7 у сортов народной селекции из генетической коллекции яблони научно-производственной базы «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР». – 2018. – 25 с.

26.Супрун, И.И. Краткий отчет лаборатории генетики и микробиологии за 1 полугодие 2017 года по теме № 0689-2016-0002 «Усовершенствовать методы исследования геномного полиморфизма плодовых культур и винограда, выполнить анализ микросателлитных локусов генома для ДНКфингерпринтинга сортов и оценки генетической структуры генофонда, провести идентификацию генов хозяйственно-ценных признаков в коллекциях генетических ресурсов с применением ДНК-маркерного анализа. - https://docviewer.yandex.ru/view/1474465675.

27.Lundmark, J. Genotyping ethylene production genes Md-ACS1 and MdACO1 for marker-assisted selection in apple / J. Lundmark // SLU, Swedish University of Agricultural Sciences. – Alnarp, 2019. – 27 s.

28.Шамшин, И.Н. Оценка генетического разнообразия сортов и форм яблони с использованием ДНК-маркеров : дис. … канд. биол. наук: 06.01.05: защищена 10.12.2014 / Шамшин Иван Николаевич. – Санкт-Петербург, 2014. – 117 с.

29.Nybom, H. DNA marker-assisted evaluation of fruit firmness at harvest

and post-harvest fruit softening in a diverse apple germplasm / H. Nybom, M. Ahmadi-Afzadi, J. Sehic, M. Hertog // Tree Genetics & Genomes. – 2012. –

V.9. – P. 279-290.

30.Седов, Е.Н. Инвентаризация и развитие коллекции плодовых, ягодных и декоративных растений / Е.Н. Седов, З.Е. Ожерельева, И.Г. Красова [и др.] // Отчет о НИР (ФАНО России). – 2017. – 300 с.

31.Шамшин, И.Н. Оценка сортов яблони Свердловской селекционной станции садоводства по генам биосинтеза этилена с использованием молекулярных маркеров / И.Н. Шамшин, Д.Д. Тележинский, А.В. Шлявас // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2020. – Т. 21. – № 6. – С. 706-712.

32.Урбанович, О.Ю. Аллельный состав генов Md-ACS1, Md-AC01 и Md-Expr7 сортов яблони (Malus × domestica) с различным сроком хранения плодов / О. Ю. Урбанович, П. В. Кузмицкая, З. А. Козловская, Н. А. Картель // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук.

– 2013. – № 3. – С. 47-55.

58

МЦНП «НОВАЯ НАУКА»

Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/