Помимо растущего агроэкономического значения, плоды и ягоды стали объектом биомедицинского интереса. В снижении риска ряда неинфекционных хронических, в том числе сердечно-сосудистых, и воспалительных заболеваний ежедневное потребление фруктов играет положительную роль, что объясняется высокой концентрацией в плодах и ягодах пищевых компонентов, ингибирующих процессы окисления в организме человека. Доступность БАВ из плодов и ягод в среднем на 30 % (слайд 2) выше, чем из овощей.
Свежие фрукты являются дополнительным источником ежедневного поступления макро- и микроэлементов (слайд 3). По накоплению калия выделяются плоды смородины черной, яблони, вишни и сливы; по накоплению кальция — плоды малины, земляники, вишни и смородины черной; по накоплению магния — плоды вишни, малины и смородины черной. Индивидуальные генетически обусловленные особенности сорта являются одним из основных факторов, определяющих состав биоактивных веществ в плодах и ягодах. Исследователи (генетики, селекционеры) используют различные методы для улучшения хозяйственно-ценных признаков форм, гибридов и сортов, в том числе генно-инженерную модификацию (слайд 4). Благодаря этому методу в РФ достигнуты определенные успехи и получены гербицидоустойчивые клоновые подвои яблони и груши; формы земляники и груши с измененным вкусом плодов; цисгенные растения яблони на основе растительных генов и регуляторных элементов с удалением селективных маркеров; клоновый подвой и сорт сливы с генами устойчивости к гербицидам и вирусу Шарки.
В комплексе с современными методами используются приемы традиционной селекции (слайд 5). Для существенного генотипического изменения растений (повышение зимостойкости, устойчивость к вирусным заболеваниям и плодовой гнили, улучшение товарных качеств плодов — размер, плотность и транспортабельность) и повышения содержания биологически активных веществ в плодах в профильных НИУ РФ (ФНЦ Садоводства, г. Москва; ВНИИСПК, г. Орел; МичГАУ, Крымская ОС ВИР и др.) проводятся поисковые и фундаментальные исследования по ускорению селекционного процесса (слайд 6) с использованием высокотехнологичного оборудования (растровая электронная микроскопия с ЭДС-анализом (РЭМ-JEOL JSM-6010-LA; спектрофотометрия HELIOS Υ; газовая хроматомасс сектрометрия для метаболомных исследований- JEOL JSM –Q1050GC; высокоэффективная жидкостная хроматография — KNAUER; ЯМР-спектрометр NMReady 60e; стереомикроскоп NICZ SMZ25), приобретенного в рамках выполнения крупных проектов Минобрнауки России (гранты по обновлению приборной базы, создание и развитие селекционно-семеноводческого центра в области плодовых и ягодных культур), Российского фонда фундаментальных исследований, Российского научного фонда (слайд 7).
Одним из перспективных биотехнологических приемов в селекции плодовых культур является метод культуры зародышей. В ФНЦ Садоводства (г. Москва) с его применением созданы сорта сливы домашней Тулица и Величавая (слайд 8). В Мичуринском ГАУ методом отдаленной гибридизации получен рябино-грушевый гибрид (слайд 9). Цель — получение форм, обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков (высокая зимостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к болезням и вредителям). В ФНЦ Садоводства (г. Москва) создан сорт земклуники Купчиха (слайд 10), который получен в 4-м поколении от свободного опыления земклуничного гибрида 263-88 (сеянец клубники РАПОРТА х сорт земляники садовой ФЕСТИВАЛЬНАЯ РОМАШКА). Сорт отличается высокими зимостойкостью, засухоустойчивостью, вкусовыми качествами плодов; повышенной полевой устойчивостью к грибным болезням и земляничному клещу. Аналоги в РФ отсутствуют, включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Расширенный биохимический анализ водного экстракта плодов сорта Купчиха выявил 104 биологически активных вещества, которые представлены органическими кислотами, фенольными соединениями, углеводами, аминокислотами, гликозидами. Каждое из этих соединений обладает спектром биологической активности и является полезным для организма человека (слайд 11-12).
Также следует отметить экологические и агротехнологические факторы, влияющие на качество плодов, включая нутрицевтические аспекты. Например, подвой плодовой культуры влияет не только на зимостойкость и урожайность растения, но и на биохимический состав плодов. Следовательно, необходимо подбирать привойно-подвойные комбинации, направленные на повышение и накопление БАВ в плодах. В наших исследованиях доказано, что на подвое для косточковых культур Измайловский (слайд 13) в плодах сортов вишни Апухтинская и Молодежная увеличивается активность формирования БАВ в среднем на 8 % по сравнению с плодами, полученных с корнесобственных растений; а на подвое Московия в плодах сортов Апухтинская и Волочаевка, собранных с привитых растений, этот показатель всего на 2-3 % превышает корнесобственные растения (слайд 14).
Актуальны также исследования по устранению и уменьшению риска употребления продукции с повышенным содержанием тяжелых металлов и их аккумуляции сельскохозяйственными культурами (слайд 15). По нашим данным, земляника садовая является наименее устойчивой ягодной культурой к загрязнению почвы тяжёлыми металлами. Даже при уровне загрязнения ТМ, не превышающем ПДК, происходит аккумуляция ТМ из почвы. Степень усвоения ТМ растениями из почвы существенно зависит от сорта и вида загрязнения. Показатель коэффициента усвоения ТМ растениями из почвы (КУ) позволяет дать количественную оценку происходящим процессам аккумуляции растениями ТМ. Выделены сорта селекции ФНЦ Садоводства, устойчивые к усвоению меди (сорт Царица) и кадмия (сорт Русич) из почвы. Выявлены сорта земляники садовой, рекомендуемые для возделывания на почвах с различным уровнем загрязнения (слайд 16).
Все вышесказанное подтверждает, что уникальные коллекции садовых культур и современная приборно-аналитическая база научно-исследовательских учреждений позволяют выявлять и ускоренно создавать сорта, богатые биологически активными веществами и устойчивые к аккумуляции и накоплению тяжелых металлов в плодах.
