Исследования по вирусологии в институте ведутся с 1962 г. Доктором с.-х. наук Ю.И. Помазковым в 60-70-е годы ХХ века изучены вирусные болезни плодовых и ягодных культур, включая вопросы распространенности, диагностики на растениях-индикаторах и оздоровления методом суховоздушной терапии. Позднее в 90-е и 2000-е годы к.с.-х. н. Ю.Н. Приходько с сотрудниками и аспирантами проведены обследования садовых культур в 15 областях европейской части России, внедрен в практику вирусологии метод ИФА, отработаны вопросы оздоровления с применением хемотерапии in vitro.

Направления современных исследований, которые проводят в настоящее время д.с.-х.н. М.Т. Упадышев, к.б.н. К.В. Метлицкая, к.с.-х.н. А.Д. Петрова, связаны с широкомасштабным мониторингом вирусов плодовых, ягодных и декоративных культур в Европейской части России с целью изучения распространенности и вредоносности вирусов, а также разработки теоретических основ механизмов развития вирусных эпифитотий и обоснования необходимости борьбы с ними в свете решения проблемы продовольственной безопасности Российской Федерации; разработкой инновационных методов диагностики вирусов, включая полимеразную цепную реакцию (ОТ-ПЦР и ОТ-ПЦР в реальном времени); совершенствованием на основе концепции оздоровления технологии получения свободных от вредоносных вирусов растений с применением биотехнологических и вирусологических методов.

Ежегодно осуществляется мониторинг насаждений на наличие 15 основных вирусов с тестированием от 3 до 5 тысяч образцов.

Наиболее значимыми для науки и практики за последние годы являются следующие разработки: технология оздоровления садовых культур от вирусов с применением метода хемотерапии и магнитотерапии in vitro (2009 г.); технология диагностики латентных вирусов, позволяющая повысить эффективность выделения безвирусных клонов яблони на 25-30 % (2010 г.); технология экспресс- диагностики карантинного вируса шарки сливы, позволяющая достичь 50-70 % экономии материальных ресурсов (2011 г.); научно обоснованная концепция оздоровления растений от вирусов (2011 г.); технология диагностики вирусов с использованием методов ИФА и ПЦР при сокращении себестоимости тестирования на 50-80 % (2012 г.); улучшенная технология оздоровления плодовых культур от вирусов с использованием новейших достижений биотехнологии и вирусологии, повышающая эффективность оздоровления на 20-25 % (2013 г.); улучшенная технология оздоровления растений рода Rubus от вредоносных вирусов с использованием современных достижений биотехнологии и вирусологии (2014 г.)

Сотрудниками лаборатории опубликовано 5 книг, 17 методических рекомендаций, более 500 научных статей, получено 25 патентов РФ. Подготовлено 14 кандидатов наук и 2 доктора наук.

Всего более 30 технологий диагностики вирусных болезней и оздоровления от них садовых растений, в том числе за последние 5 лет – 5 усовершенствованных технологий.

Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства – признанный лидер в области биотехнологии садовых растений. Работа по культуре изолированных тканей и органов была начата в институте в 60-е годы ХХ века. Направление возглавил Попов Юрий Георгиевич, проработавший в институте до 1976 г. Основные направления исследований были связаны с использованием культуры изолированных апексов для оздоровления и размножения ягодных и плодовых растений.

Сотрудники института внесли ряд значительных усовершенствований в существующие тогда методы культуры изолированных тканей и органов. В.И. Деменко работал над вопросами совершенствования составов питательных сред для культуры апексов и пыльников земляники и плодовых культур. О.Н. Самсонова занималась проблемой длительного содержания культур in vitro и усовершенствовала методы хранения коллекции земляники в стерильных условиях.

В качестве самостоятельного научного подразделения лаборатория биотехнологии была выделена в 1992 г., а в 2004 г. на ее базе был сформирован отдел биотехнологии, который возглавил доктор с.-х. наук, Лауреат Премии правительства РФ 2013 г. в области науки и техники, профессор В.А. Высоцкий, занимающийся с 1973 г. вопросами применения биотехнологических приемов в садоводстве с целью оздоровления, размножения и селекции. За сорокалетний период работы исследования проводили с большинством видов растений, используемых в садоводстве, включая цветочно-декоративные культуры, представляющие почти 20 ботанических семейств.

В результате были разработаны методы оздоровления и клонального микроразмножения практически для всех ягодных и плодовых, а также для многих видов декоративных растений. Усовершенствованы приемы укоренения, адаптации к нестерильным условиям, предложены способы аппликации препаратов из группы элиситоров на всех этапах культивирования и при пересадке в почву. Отработаны режимы длительного депонирования растительного материала in vitro. Высокий уровень и новизна разработок подтверждены более чем 30 патентами и авторскими свидетельствами на составы питательных сред, способы размножения, включая микропрививку, индукцию корнеобразования, адаптацию к нестерильным условиям и возможность контролировать сроки цветения растений земляники с помощью специальных обработок материала in vitro.

Сотрудниками отдела и аспирантами выпущены методические указания по клональному микроразмножению и технологии производства оздоровленного посадочного материала для ряда плодовых, ягодных и декоративных культур (земляника, малина, черная и красная смородина, подвои и сорта косточковых культур, подвои и сорта яблони и др.), использованию молекулярно- генетических маркеров для идентификации генотипов косточковых растений (вишня, слива, черешня, алыча и их гибриды).

Разработаны способы получения гибридных сеянцев из зародышей, изолированных на ранних фазах развития, и из изолированных семядолей, что повысило выход жизнеспособных гибридов при отдаленных скрещиваниях. В частности, среди большого количества различных скрещиваний между алычой гибридной и сливой в семье от скрещивания Кубанская комета х Нарач было отобрано два гибридных сеянца, характеризующихся повышенной устойчивостью к зимним повреждениям и хорошим качеством плодов. В настоящее время эти сеянцы зарегистрированы как сорта Величавая и Тулица, и на них получены патенты на селекционные достижения РФ. Их гибридная природа была подтверждена молекулярно-генетическим анализом.

Проведена оценка стабильности основных хозяйственно ценных признаков у перспективных и включенных в Госреестр сортов земляники различных групп после 15-летнего хранения в условиях in vitro. Созданы системы получения растений-регенерантов земляники в культуре изолированных пыльников малины, земляники и косточковых культур – из листовых эксплантов. Изучается возможность контроля экспрессии генов, отвечающих за продуктивность растений с помощью специальных обработок на этапе культивирования in vitro.

Начаты исследования по идентификации генотипов семечковых и других культур с помощью ПЦР-анализа. Продолжается работа по созданию коллекций микрорастений и отдельных их органов in vitro, проходят испытания экономичные экспериментальные источники освещения, в том числе и светодиоды с монохроматическим излучением.

По вопросам использования биотехнологических методов в садоводстве и цветоводстве аспирантами и соискателями защищено более 20 диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук.

В 2013 г. отдел биотехнологии был объединен с отделом защиты растений. На базе отдела по вопросам биотехнологии прошли стажировку более 30 сотрудников из различных институтов и опытных станций. Отдел эффективно сотрудничает в проведении научных исследований с другими институтами: ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии, ИФР имени К.А. Тимирязева, МГУ имени М.В. Ломоносова, Центром молекулярной биотехнологии РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, Институтом общей генетики имени Н.И. Вавилова и многими учреждениями по садоводству. Разработки отдела проходят производственную проверку в НПЦ «Фитогенетика» (г. Тула).

Специалистами по биотехнологии опубликовано более 350 научных статей. Они постоянно участвуют в специализированных симпозиумах и конференциях по биотехнологии, физиологии растений, генетике, селекции и культуре тканей. Ряд сотрудников прошли научную стажировку в Англии, Италии, Германии, сотрудничали и продолжают сотрудничать с учеными профильных учреждений Польши, Болгарии, Венгрии, Китая, Индии, стран Балтии.

АГРОХИМИЯ И ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Начало почвенно-агрохимическим исследованиям в институте было положено в 20-х годах ХХ века. Основы научных школ и направлений исследований заложены авторитетными учёными в области агрохимии и почвоведения: М.Н. Язвицким – специалистом по применению удобрений в садах и ягодниках, Заслуженным деятелем науки РСФСР, капитальный труд которого – книга «Удобрение сада» переиздавалась 5 раз; Н.Д.  Спиваковским – учёным-агрохимиком, специалистом по удобрению садовых культур, доктором сельскохозяйственных наук, профессором, Лауреатом Государственной премии СССР; В.П. Великановой, К.А. Левицкой, Ю.М. Капцынель, О.П. Янишевской, которые были продолжены и развиты исследователями: И.С. Соловьёвым, И.Г. Попеско, Д.Д. Дебеловой, В.И. Петровой, С.Н. Коноваловым и многими другими учёными-агрохимиками, микробиологами, экологами и почвоведами.

За период исследовательской работы были проведены обследования почв Нечернозёмной зоны РФ с целью изучения их пригодности для возделывания плодовых и ягодных культур, на основе данных мониторинга комплексных почвенных экспедиций в Московскую, Рязанскую, Тульскую, Смоленскую, Калужскую, Ивановскую и другие области. Было изучено влияние почвенных условий на рост и плодоношение садов, выявлены причины слабой продуктивности отдельных насаждений. Разработаны методы диагностики минерального питания плодовых и ягодных растений, определена обеспеченность растений элементами минерального питания, установлена их потребность в удобрениях в течение вегетационного периода. На основании проведённых исследований были установлены оптимальные сроки, дозы и способы внесения удобрений, разработаны системы удобрения для технологий промышленного возделывания плодовых и ягодных культур в Нечернозёмной зоне РФ, опубликованы рекомендации по удобрению садов и ягодников, которые обеспечивали бы получение высоких и стабильных урожаев плодов и ягод стандартного качества.

На основании изучения выноса элементов питания плодовыми и ягодными растениями был разработан метод расчёта доз удобрений с учётом ежегодного потребления основных элементов питания и установлены коэффициенты использования элементов питания из удобрений, а также методы диагностики питания ягодных растений по их индикаторным органам – по концентрации элементов питания в почках, завязях, терминальных побегах, взятых на анализ в весенний период (ранняя диагностика). Изучены особенности действия различных форм простых и комплексных удобрений на плодовых и ягодных растениях, испытаны медленнодействующие формы удобрений, установлена периодичность и эффективность их внесения, что позволило рекомендовать широкое использование для садовых культур новых форм удобрений. Определены нормативы затрат минеральных удобрений для получения планируемого урожая в многолетних насаждениях с учётом уровня плодородия почв, а также нормативы прибавок урожая от возрастающих доз минеральных удобрений при оптимальных соотношениях NPK с учётом агрохимических свойств почв. Проведён многолетний цикл исследований, связанный с применением природных цеолитов в садоводстве. Изучена эффективность различных природных цеолитов как мелиорантов для устранения фитотоксичности тяжёлых металлов, улучшения агрофизических показателей почвы, для улучшения вегетативного роста растений и для повышения эффективности удобрений. Разработана технологическая инструкция по использованию цеолитов при возделывании земляники, смородины, крыжовника.

С целью изучения закономерностей влияния минерального питания на составляющие элементы продукционного процесса ягодных растений было изучено влияние режимов питания на формирование компонентов урожая садовых растений в различные этапы органогенеза и установлены основные закономерности влияния минерального питания на вегетативное и генеративное развитие растений.

Изучено поведение тяжёлых металлов в садах и ягодниках Московской области, подверженных экологическому загрязнению: установлены существенные причины загрязнения почв в промышленных садовых насаждениях Московского региона; выявлена зависимость содержания в корнеобитаемом слое почвы ПДК ТМ и их накопление в плодах; изучена аккумуляция ТМ в плодах и ягодах в зависимости от сорта.

В настоящее время основные направления исследований: экологический мониторинг садовых агроценозов; разработка эффективных приёмов и методов биологического земледелия в садоводстве; испытание новых форм минеральных, органических, бактериальных удобрений и стимуляторов роста; изучение эффективности редкоземельных элементов на плодовых и ягодных растениях; разработка элементов систем удобрения при возделывании плодовых и ягодных растений в условиях воздействия стрессовых факторов (кислородный, тепловой, холодовой, пестицидный и т.п. стрессы, загрязнение почвы ТМ); разработка элементов систем удобрения плодовых и ягодных культур в интенсивных, биологизированных и прецизионных технологиях возделывания, обеспечивающих повышение адаптивности, продуктивности насаждений и получение экологически безопасной продукции.

Всего за годы исследований по направлению разработано свыше 85 регламентов и рекомендаций по применению макро-, микро- и био- удобрений на различных садовых культурах с целью повышения стрессо- устойчивости и продуктивности, получения экологически безопасной продукции, воспроизводства плодородия почвы, по эффективному и безопасному применению редкоземельных элементов (РЗЭ).

Сотрудники отдела:  Ведущие научные сотрудники:Поликарпова Ф.Я. – доктор сельскохозяйственных наук, лауреат Государственной премии РФ; Хроменко В.В., Упадышева Г.Ю. – кандидаты сельскохозяйственных наук.
Старшие научные сотрудники: Толстогузова В.Г.,  Павлова А.Ю. – кандидаты сельскохозяйственных наук,  Лисина А.В.
Младшие научные сотрудники:  Туть Е.А. – кандидаты сельскохозяйственных наук
Известные учёные отдела: Метлицкий З.А., Духанин К.С., Кудрявец Р.П., Трушечкин В.Г., Борисова А.А.

Структура отдела:

- Отдел питомниководства

- Отдел агротехнологий

- Сектор механизации трудоёмких процессов в садоводстве

 ФИЗИОЛОГИЯ

Развитие научных исследований по физиологии садовых культур в институте связано с именем д.б.н. М.М. Тюриной. Под её руководством коллективом учёных изучалась физиология морозоустойчивости растений, разрабатывались способы её диагностики, выявлялась роль покоя в зимостойкости плодовых и ягодных растений. Исследования к.б.н. Г.А. Гоголевой, одного из разработчиков методики ускоренной оценки зимостойкости садовых растений, были направлены на изучение устойчивости растений к низким температурам, моделирование повреждающих факторов среды, изучение стабильности агроценозов садовых растений, разработку динамической модели формирования зимостойкости. На основе результатов исследований к.б.н. С.А. Острейко создана новая система взглядов на механизм регуляции роста и развития растений, сформулирована концепция полифункциональности физиологически активных веществ (ФАВ) гормональной и негормональной природы, предложена цитоклональная теория онтогенеза. В дальнейшем разработана технология, позволяющая получить растения вишни из всех жизнеспособных семян, при стандартной технологии не прорастающих даже после длительной стратификации. Л.К. Голоулиной (к.с.-х.н.) изучено влияние различных режимов искусственного промораживания и закалки, а также агротехнических приемов и ФАВ на зимостойкость плодовых растений. Исследования д. с.-х. н. В.И. Деменко были посвящены расшифровке заблокированных элементов в механизме регулирования инициирования процесса опадения плодов, ягод и листьев в питомнике. Научные исследования Й.Й. Эчеди (к.с.-х.н.) связаны с изучением роли глубокого переохлаждения воды в древесине на морозостойкость яблони, разработкой модели адаптивного сорта яблони для Центральной зоны России. Он исследовал влияние экзогенных ФАВ полифенольной природы и термостабильных белков, в частности дегидринов, на адаптивность ягодных и других культур

В настоящие время исследования направлены на: выявление физиологических закономерностей и механизма адаптации плодовых растений к стрессорам внешней среды и разработку методов диагностики признаков адаптивности; разработку прогноза устойчивости и продуктивности садовых растений в условиях изменяющегося климата на основе мониторинга погодных условий и состояния растений; определение уровня зимостойкости сортов и форм плодовых, ягодных и редких культурных растений в контролируемых условиях при моделировании повреждающих факторов зимнего периода.

Проводимые научные исследования нашли отражение в более чем 25 научных разработках, применяемых в настоящее время.

Разработанные в институте методики оценки устойчивости растений к повреждающим факторам осенне-зимнего и весеннего периодов: «Ускоренная оценка зимостойкости плодовых и ягодных растений» (М., 1978) и «Определение устойчивости плодовых и ягодных культур к стрессорам холодного времени года в полевых и контролируемых условиях» (М., 2002), используется для проведения научных исследований по зимостойкости растений специалистами профильных НИУ России и ближнего зарубежья.

Полученные результаты являются основой для выделения и создания высокоадаптивных сортов плодовых и ягодных культур на территории Центрального федерального округа РФ.

Исследования по селекции садовых растений в институте ведутся с 30-х годов XX века по направлениям: частная генетика растений; выявление закономерностей наследования отдельных признаков у культурных растений; определение генетического потенциала садовых растений; создание доноров ценных признаков на моно- и полигенной основе; создание ценных генотипов при помощи отдалённой и внутривидовой гибридизации, насыщающих скрещиваний, мутагенеза, биотехнологических приёмов; создание новых адаптивных, высокоурожайных сортов садовых культур с плодами высокого качества, удовлетворяющих современным требованиям ведения интенсивного садоводства; расширение природного ареала садовых культур путём создания зимо- и морозостойких сортов. Основные селекционные достижения в создании сортов плодовых и ягодных культур связаны с именами известных ученых-селекционеров: д.б.н., Заслуженного деятеля науки, Лауреата Государственной премии А.В. Петрова; Лауреата Государственной премии В.А. Ефимова; к.с.-х.н., Лауреата Государственной премии М.Н. Симоновой; к.с.-х.н., Лауреата Государственной премии Н.К. Смольяниновой; д.б.н., лауреата Государственной премии Х.К. Еникеева; С.Н. Сатаровой; д.б.н. А.С. Равкина; к.б.н. Т.С. Кантор; к.с.-х.н. Т.П. Философовой; В.М. Литвиновой; д.с.-х.н. И.В. Поповой; к.с.-х.н. Ю.А. Петрова; д.б.н. В.В. Кичины; Л.Ф. Тулиновой; к.с.-х.н. Н.В. Ефимовой; к.с.-х.н. А.И. Евстратова; к.с.-х.н. А.М. Михеева; к.с.-х.н. В.С. Симонова; к.с.-х.н. Н.Г. Морозовой; к.с.-х.н. А.А. Высоцкого; д.с.-х.н., проф., академика РАСХН И.В. Казакова; д.с.-х.н. С.Д. Айтжановой; д.с.-х.н. С.Н. Евдокименко; д.с.-х.н. Ф.Ф. Сазонова и др., которые принесли институту широкую известность. 

ФГБНУ ВСТИСП является основоположником создания сортов яблони колонновидного типа, сочетающих компактность (ген Со), иммунитет к парше (ген Vf, Vm) с высокой зимостойкостью, продуктивностью и качеством плодов (Останкино, Президент, Валюта, Червонец, Триумф, Медок и др.); малины ремонтантного типа, отличающейся экологической адаптивностью, крупноплодностью (до 8-12 г), высокой урожайностью (до 20-25 т/га) (Атлант, Абрикосовая, Брянское диво, Геракл, Евразия, Жар-птица, Оранжевое чудо, Пингвин, Рубиновое ожерелье и др.) и малины, пригодной к механизированной уборке урожая (Бальзам, Спутница, Бригантина); вилтоустойчивой земляники садовой (Троицкая, Боровицкая, Коррадо и др.); бесшипного и сферотекоустойчивого крыжовника (Смена, Битцевский, Грушенька, Снежана и др.), а также зимостойких и продуктивных сортов груши (Банановая, Велеса, Видная, Ровестница и др.), вишни (Ассоль, Булатниковская, Сильва и др.), черешни (Синявская, Фатеж), сливы (Утро, Синий дар, Яхонтовая и др.), крупноплодных сортов смородины черной (Вера, Вологда, Гамаюн и др.) и красной (Серпантин, Натали), обладающих высокой адаптивностью.

Направления научных исследований, заложенные авторитетными учёными в области селекции и генетики во ВСТИСП, получили развитие в селекционных школах: А.В. Петрова, В.В. Кичины и Н.В. Ефимовой – по созданию высокозимостойких и высокопродуктивных сортов яблони и груши; Х.К. Еникеева – по созданию зимостойких,высокопродуктивных сортов сливы, вишни и черешни; Н.К. Смольяниновой и В.М. Литвиновой – по селекции высокопродуктивных сортов смородины черной и красной; И.В. Поповой – по селекции бесшипых, сферотекоустойчивых сортов крыжовника и вилтоустойчивых, высокопродуктивных сортов земляники садовой; В.В. Кичины – по селекции колонновидной яблони и крупноплодной штамбовой малины; И.В. Казакова – по селекции ягодных культур и экологически устойчивой высокопродуктивной малины ремонтантного типа.

На сегодня гибридный фонд плодовых и ягодных культур составляет свыше 30 тыс. сеянцев, который ежегодно пополняется на 11,0 тыс. Комплексные исследования по его изучению, а также выделенных элитных форм ведется в сотрудничестве физиологами, биохимиками, защитниками растений.

Приоритетными направлениями селекционных программ являются: создание морозо- и зимостойких, иммунных и высоко устойчивых к болезням и вредителям сортов , обладающих слаборослостью и компактностью габитуса , самоплодностью, пригодностью к механизированной уборке урожая, а также высокими вкусовыми качествами плодов.

За последние 5 лет выделено более 50 источников для селекции. В целях расширения ареала распространения плодовых культурных растений выделено 6 сортов ягодных культур для условий Северо-Западного региона России и использования в практическом садоводстве. С использованием метода массового отбора создано 136 селекционных образцов озимой и яровой пшеницы, ячменя, тритикале и спельты, устойчивых к энзимо-микозному истощению семян (ЭМИС). Выделено 200 гибридов и линий скороспелых, высокопродуктивных, не поражающихся болезнями томатов. Получено 50 селекционных образцов столовых корнеплодов, устойчивых к абиотическим и биотическим факторам среды.

В период с 2009 по 2015 гг. созданы и переданы в ГСИ 25 сортов плодовых, ягодных, 12 – овощных культур и 1 сорт пшеницы. В Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию включено: 12 сортов плодовых и ягодных культур, 14 – полевых, овощных и редких ягодных культур. Они составляют основу сортимента для Центрального и других регионов России.

В период 2010 по 2015 гг. получен 33 патента на сорта: смородины черной (Вера, Исток, Бармалей, Гамаюн), земляники садовой (Берегиня), крыжовника (Матвеевский), малины (Атлант), яблони (Червонец, Триумф, Малюха), вишни обыкновенной (Сильва), черешни (Синявская), сливы (Тулица, Величавая, Алексий), актинидии коломикта (Надежда, Памяти Колбасиной, Услада, Чемпион, Элла, Солнечный, Дачная), лимонника китайского (Дебют), сафлора красильного (Краса Ступинская), капусты цветной (МОВИР 2009, Отечественная-2, Московская ультра), капусты краснокочанной (Михневская красавица), капусты белокочанной (Татьяна), чеснока (Лидия), базилика овощного (Жемчужина Подмосковья), груши (Летняя забава, Брянский сувенир)

Структура отдела:

• Научная библиотека;
• Сектор патентно-лицензионной работы
• Сектор издательской деятельности;
• Выстовочно-информационный центр.

Основная задача отдела - информационное обеспечение ученых и специалистов в области садоводства.