От дефицита йода страдает около 68 % населения Земли, более 70 % территории России, включая Крым, относятся к йододефицитным территориям. Только лишь йодирование соли не решает данную проблему и имеет ряд негативных последствий. В обзоре рассмотрены факторы, ведущие к формированию дефицита йода в почвах и пресных водах. Показано, что аридность климата способствует формированию дефицита этого элемента в окружающей среде. В водах содержание йода положительно коррелирует с соленостью. Довольно давно в борьбе с дефицитом йода используются морские водоросли, особенно бурые. Однако для преодоления проблемы йододефицита целесообразнее в качестве удобрения, пищевых и кормовых добавок использовать зеленые макроводоросли из соленых и гиперсоленых вод, обладающие большим потенциалом. В гиперсоленых водоемах нитчатые водоросли Cladophora имеют высокие биомассу – 2,25 кг сух. массы/м2 и продуктивность – до 1 кг (сух. массы)/м2 /неделя, что на два порядка выше, чем у наземных растений и значительно больше, чем у бурых водорослей. Суммированы экспериментальные данные по использованию кормовой добавки из кладофоры (1 % от рациона) в кормлении кроликов, кур и других видов животных. Проведены расчеты, показывающие, что природных ресурсов зеленых нитчатых водорослей Cladophora, имеющих высокую продуктивность, вполне достаточно для решения проблемы йододефицита.

Оплодотворение – сложный процесс, результатом которого является слияние гамет. Для получения оплодотворяющей способности сперматозоидам необходимо пройти постэякуляционные процессы в репродуктивном тракте самок. К ним относятся капацитация, гиперактивация и акросомальная реакция. Капацитация является сложным процессом, во время которого сперматозоид подвергается различным изменениям метаболизма, внутриклеточных концентраций ионов и других веществ. Основными факторами капацитации являются концентрация внутриклеточных ионов кальция, изменение свойств и структуры плазматической мембраны, pH среды, а также воздействие прогестерона и холестерола на сперматозоид. Возникающая далее гиперактивация приводит к изменению подвижности сперматозоида, вследствие чего он достигает яйцеклетки для дальнейшего проникновения в нее. Затем происходит акросомальная реакция – выброс из акросомы веществ, обеспечивающих проникновение через прозрачную оболочку ооцита. Определить оплодотворяющую способность можно различными методами: HBAтест основан на связывании сперматозоидов с гиалуроновой кислотой, SpermSlow используется для замедления сперматозоидов в гиалуронсодержащей среде. Целостность акросомы и подвижность сперматозоида можно определить с помощью метода Acrobeads, основанного на образовании у подвижных сперматозоидов комплекса с иммуноглобулинами, покрытыми антителами против белка с внутренней поверхности акросомальной мембраны. Метод SPA позволяет установить функциональную способность сперматозоидов связываться с оболочкой яйцеклетки. Помимо прямых методов, исследующих основные параметры и функции сперматозоида, есть методы, определяющие дополнительные параметры, такие как уровень окислительного стресса и факторов его вызывающих, наличие нарушений в генетическом аппарате мужской гаметы. Уровень окислительного стресса, количество активных форм кислорода можно найти с помощью реакции на тиобарбитуровую кислоту, реакцией с нитросиним тетразолием, путем оценки количества карбонильных производных аминокислотных остатков в белках, хемолюминисцентным анализом. Разрывы в ДНК можно определить тестом TUNEL, метод ДНК-комет используют для идентификации степени повреждения геномной ДНК, метод FISH применяют для анализа хромосомного набора сперматозоида. В шейке матки содержится цервикальная слизь, являющаяся необходимым фактором для оплодотворения. Способность сперматозоидов проникать через нее можно определить с помощью вспомогательных методов, например, swim-up. Его суть заключается в том, что в культуральной среде имитируют естественное перемещение мужских гамет, и отбирают те, которые отвечают требованиям. Концентрацию сперматозоидов и степень их подвижности в цервикальной слизи определяют посткоитальным тестом. Учитывая вышесказанное, и главным образом, доступность использования данных методик, актуальным является разработка отечественных наборов.

Существуют различные типы кормовых добавок: аминокислоты, минералы, витамины, пробиотики, пребиотики, гормоны и ферменты. Биологически активные добавки, используемые как в натуральном виде, так и в комплексе ускоряют обмен веществ, что ведет к повышению продуктивности и улучшению качества получаемой продукции от животных. Макро- и микроэлементы оказывают хороший эффект на обмен веществ в организме коров, величину удоя, состав молока и его технологические свойства. Учеными доказано, что основной лимитирующей аминокислотой для жвачных является метионин, а с добавлением в совокупности лизина и метионина к основному рациону получают дополнительный надой молока. Есть подтверждения, что пробиотики в комплексе с пребиотиками положительно себя зарекомендовали, такое сочетание называется «синбиотики». Эти два продукта целенаправленно поддерживают друг друга, что является наиболее вероятным подходом к снижению количества патогенов в молочной продукции. Среди ферментных препаратов в настоящее время наиболее широко используются в животноводстве композиции, содержащие ксиланазу, целлюлазу и β-глюканазу. Фермент целлюлаза значительно улучшает суточный удой, жирность и жирно-кислотный состав молока, а также способствует улучшению усвоения питательных веществ. При этом экзогенный фермент ксиланаза не оказывает влияние на удои и способствует снижению эффективности использования корма у коров в начале лактации. Таким образом, биологически активные добавки как в натуральном виде, так и в комплексе позволяют восполнить дефицит основных питательных веществ, улучшить рубцовое пищеварение, увеличить удой и биологическую ценность молока, а также оказывают позитивный эффект на воспроизводительную способность коров.

Работа выполнена в почвенно-климатических условиях Кировской области. В конкурсном сортоиспытании (2021–2024 гг.) изучены хозяйственно-биологические показатели нового сорта озимой ржи Лика в сравнении со стандартом Фаленская 4 и сортом Батист, включенным в 2023 г. в Государственный реестр селекционных достижений. Для оценки адаптивных показателей сорта Лика использовали метод А. В. Кильчевского и Л. В. Хотылевой, по которому рассчитывали параметры общей и специфической адаптивной способности (ОАСi и σ²САСi), селекционную ценность генотипа (СЦГi). Расчет параметров экологической пластичности и стабильности признаков (коэффициента регрессии bi и среднего квадратического отклонения от теоретической линии регрессии 𝜎_𝑑²) проводили по методике S. A. Eberhart и W. A. Russell в изложении В. З. Пакудина. Погодные условия весенне-летнего периода вегетации были контрастными (гидротермический коэффициент – 0,75…2,14), что позволило всесторонне оценить адаптивный потенциал нового сорта в условиях изменяющейся среды. Сорт Лика относится к группе среднепоздних сортов, обладает прочным стеблем средней толщины и устойчивостью к полеганию на уровне стандарта (3,2…5,0 балла). Зимостойкость нового сорта находится на уровне высокозимостойкого стандарта Фаленская 4 (4,5...5,0 балла), что указывает на высокую устойчивость к неблагоприятным условиям перезимовки. Зерно сорта Лика предназначено для продовольственного использования, характеризуется хорошими хлебопекарными свойствами: число падения 154…250 с; натура зерна 694…713 г/л; содержание белка 11,1…11,6 %. Новый сорт отличается стабильной по годам урожайностью – 4,30…5,44 т/га, что на уровне (2021, 2024 гг.) или достоверно выше (2022, 2023 гг.) стандарта Фаленская 4. В сравнении со стандартом и сортом Батист, сорт Лика характеризовался лучшим сочетанием показателей пластичности (bi = 1,11) и стабильности (𝜎_𝑑² = 0,009), более высокой общей адаптивной способностью (ОАСi = 0,15) и селекционной ценностью генотипа (СЦГi = 2,44). По результатам государственного сортоиспытания с 2025 г. сорт включен в реестр селекционных достижений по Северному и Волго-Вятскому регионам РФ. Сорт Лика, благодаря высокому продуктивному и адаптивному потенциалам, является перспективным для использования в сельскохозяйственном производстве в условиях северного земледелия.

Для создания генотипов зерновых культур, устойчивых к эдафическим стрессорам, активно применяется клеточная селекция. Необходима оценка отобранных in vitro генотипов в условиях in vivo для подтверждения генетической стабильности целевого признака. Для повышения урожайности регенерантных генотипов возможно использование регуляторов роста с адаптогенным и протекторным действием. В условиях вегетационного опыта проводили сравнительный анализ продуктивных признаков ячменя (Hordeum vulgare L.) сорта Боярин и его регенерантных линий R1-поколения на почвенных фонах с засухой (рНКCl – 6,5; искусственно созданный водный дефицит), токсичностью алюминия (рНКCl – 4,8; Al – 13 мг/кг) и кадмия (рНКCl – 4,7; Cd – 6,4 мг/кг), а также без стрессора (контроль). Оценивали эффективность обработки ячменя салициловой кислотой (СК) (2 мМ/дм³) в качестве стресспротектора в неблагоприятных почвенных условиях. Определен вклад факторов в формировании урожайности ячменя: почвенный фон – 30,4 %; генотипические особенности – 8,1 %; обработка салициловой кислотой – 0,7 %. Без обработки СК наибольшую урожайность (130 г/м²) в стрессовых (засушливых) условиях имели регенеранты, полученные на селективых средах in vitro с водным дефицитом – RA-ПЭГ. Стресспротекторное действие СК выявлено у регенерантов RA-Cd и RA-ПЭГ на фоне с кадмием – превышение по урожайности над исходным сортом составило 59 и 47 г/м2 (более чем в два раза) и у регенерантов RA-Al и RA-ПЭГ при отсутствии стрессовых факторов – 29 и 24 г/м² соответственно. Регенерантная линия RA-ПЭГ рекомендована для использования в селекционных программах по созданию засухоустойчивых генотипов.

Цель исследований – изучить различные по эколого-географическому происхождению генотипы льна-долгунца по продуктивности льноволокна, показателям адаптивности и экологической устойчивости в условиях Псковской области (Северо-Западный регион РФ). Оценку 20 сортов льна-долгунца из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова проводили в 2021–2023 гг. в сравнении со стандартным сортом Добрыня. Наиболее благоприятные гидротермические условия вегетационного периода для роста и развития льна-долгунца сложились в 2022 г., когда гидротермический коэффициент (ГТК) составил 1,43, а индекс условий среды (I_j) – +28,1); неблагоприятные – в 2021 г. (ГТК = 2,07; I_j = -37,8). Среднесортовая урожайность льноволокна в эти годы составила 202,8 и 136,9 г/м² соответственно. Средняя урожайность по сортам за 2021–2023 гг. варьировала в пределах 117,0…220,7 г/м². Из испытуемых 20 сортов 10 превысили среднесортовую урожайность (174,7 г/м²), 7 – стандартный сорт Добрыня (190,2 г/м²). Статистически значимое превышение урожайности над стандартом отмечали у сортов из Франции (Bolchoi – 220,7 г/м², Olgа – 214,5 г/м²) и Беларуси (Веста – 213,3 г/м²). Сорта заметно различались по степени адаптивности и экологической устойчивости, о чем свидетельствуют существенные колебания значений показателей: коэффициентов вариации (CV) – 9,0…38,8 %; адаптивности (КА) – 67,0…126,3 %; пластичности (b_i) – 0,41…1,82; стабильности (Gd²) – 2,5…2385,5; размаха урожайности (d) – 14,3…62,3 %; стрессоустойчивости (Y2 - Y1) – -24,3…-108,2 г/м²; генетической гибкости (Y1 + Y2)/2) – 111,8…223,1 г/м²; гомеостатичности (Hom) – 17,6…58,0; общей адаптивной способности (ОАС) – -51,5…+46,0 г/м². На основании комплексной оценки урожайности льноволокна и вышеназванных показателей, с учетом принципа ранжирования, выделены высокопродуктивные сорта, наиболее приспособленные к условиям Северо-Запада России: Добрыня, Тонус (Россия); Веста, Грант (Беларусь); Каменяр (Украина); Bolchoi, Olgа (Франция), которые будут использованы в селекции на адаптивность.

Цель исследований – определить влияние увеличения плотности потока фотосинтетически активных фотонов (ППФАФ) со 100 до 200 мкмоль/м²с на рост, развитие и морфогенез in vitro одноузловых микрочеренков картофеля сортов Краса Мещеры, Садон (ФГБНУ ФИЦ картофеля им. А. Г. Лорха), Былина Сибири, Иртыш (Омский АНЦ). Увеличение ППФАФ сопровождалось укорачиванием побегов на 12–32 % в зависимости от сорта и уменьшением числа междоузлий у всех сортов минимум на 10 %. Наблюдали перераспределение накопления биомассы в сторону корневой системы у всех сортов, кроме Иртыш. Сорта селекции ФИЦ картофеля им. А. Г. Лорха формировали более плотные листья. У сорта Иртыш отмечено снижение содержания хлорофиллов и каротиноидов, у сорта Краса Мещеры – увеличение. Площадь четвертого листа была максимальной у этих сортов при 200 мкмоль/м²с. Увеличивалась устойчивость цепи передачи электронов фотосистемы 2 к высокой ППФАФ, что видно из роста параметров флуоресценции хлорофилла А: максимальной скорости транспорта электронов и минимальной насыщающей интенсивности света, а также динамики быстрых световых кривых фотохимического тушения флуоресценции. Только у сорта Краса Мещеры наблюдали снижение F_v/F_m. К сортоспецифичным реакциям также отнесены: сокращение доли растений с ветвлением у сорта Иртыш; увеличение частоты образования каллусных глобул в корневой зоне и эдем на листьях и побегах у сортов омской селекции; формирование микроклубней в пазухе инициирующего черенка у сорта Краса Мещеры. Таким образом, увеличение ППФАФ до 200 мкмоль/м²с у большинства исследованных сортов приводит к формированию более подходящих растений для высадки в грунт или условия аэропонных/гидропонных установок: невысокие, с хорошо развитой корневой системой, большей площадью листьев и адаптированностью фотосистем к высокой интенсивности света. Исключением является сорт Краса Мещеры, в том числе из-за чрезмерно коротких побегов (от 2 до 36 мм). Для микроклонального размножения более подходящим является уровень ППФАФ 100 мкмоль/м²с, за исключением сорта Иртыш из-за увеличивающейся в этих условиях частоты ветвления.

Одним из перспективных направлений увеличения продуктивности картофелеводства является создание и внедрение в производство перспективных высокоурожайных сортов, адаптированных к местным экологическим условиям. Цель проведенных исследований – идентификация новых генотипов картофеля для создания на их основе сортов, максимально адаптированных к природно-климатическим условиям Дагестана. За период 2021–2024 гг. в различных природно-климатических зонах Дагестана, обусловленных вертикальной поясностью его территории (предгорье, горы и высокогорье), испытаны гибридные формы различного генетического происхождения, полученные из коллекции генофонда картофеля ФГБНУ «ФИЦ картофеля имени А. Г. Лорха». На основе оценки селекционного материала по признаку «урожайность» при возделывании в различных природно-климатических условиях Дагестана отобраны 3 гибридные формы картофеля среднераннего срока созревания – 2021.2797/4, 2021.2812/5 и 2021.2855/5. Урожайность у этих гибридов была выше стандартного сорта Невский на 28,6–133,0 % в зависимости от места возделывания. Показатели средней урожайности по зонам выращивания у гибридных форм 2021.2797/4, 2021.2812/5 и 2021.2855/5 составили 48,9; 56,6 и 40,7 т/га соответственно. Содержание крахмала в клубнях – 14,5–16,5 %, вкус – 4,2–4,7 балла, лежкость – 94,6–95,7 %. Выявленные перспективные гибридные формы, отличившиеся высокой продуктивностью за годы исследований, будут использованы для создания новых сортов картофеля, высокоадаптированных к агроклиматическим условиям горного и предгорного Дагестана.

Цель исследований – изучить влияние минеральных удобрений, биопрепарата Восток ЭМ-1 и микроудобрения Нанокремний на фитосанитарное состояние посевов и урожайность 7 сортов озимой мягкой пшеницы селекции ФГБНУ «ФИЦ «Немчиновка». Исследования проводили в условиях Нижегородской области на светло-серой лесной почве в 2022–2024 гг. Установлено, что в среднем за годы исследований степень поражения сортов озимой пшеницы снежной плесенью была значительной – 2,77 балла (от 1,8 до 3,8 балла по сортам); распространенность бурой ржавчины в среднем составила 23,3 % ( от 13,1 до 33,1 %), септориоза – 69,0 % (от 55,3 до 88,2 %). Применение биопрепарата Восток ЭМ-1 при инокуляции семян, как и обработка растений озимой пшеницы в фазу кущения препаратами Восток ЭМ-1 и Нанокремний, не оказали статистически значимого влияния на распространенность бурой ржавчины и септориоза в посевах озимой пшеницы в годы исследований. Урожайность сортов озимой пшеницы изменялась в среднем за годы наблюдения от 5,04 т/га (сорт Немчиновская 17) до 6,91 т/га (сорт Московская 82). В засушливых условиях вегетации (май – июнь 2022–2024 гг.) внесение минеральных удобрений в дозах N10P30K30 + N50 и N20P60K60 + N100 привело к повышению урожайности сортов озимой пшеницы в среднем на 0,18 и 0,27 т/га, или 3,2–4,8 % соответственно по сравнению с вариантом без их применения. Внекорневая обработка растений озимой пшеницы в фазу кущения микроудобрением Нанокремний и биопрепаратом Восток ЭМ-1 увеличила среднесортовую урожайность соответственно на 0,21 т/га (3,9 %) и 0,55 т/га (10,1 %) по сравнению с контрольным вариантом без обработок.