Інформаційне забезпечення генетичної колекції

Інформаційне забезпечення Російської генетичної колекції винограду

В.С. ПЕТРОВ, доктор с.-г. СУНДІРЄВА М.А., канд. сільськогосподарські науки;
О.М. ІЛЬЯШЕНКО, канд. сільськогосподарські науки; В.А. БОЛЬШАКОВ
Північно-Кавказький зональний науково-дослідний інститут садівництва і виноградарства
Ключові слова: виноград, генофонд, опис, база даних
Ключові слова: виноград, генофонд, опис, база даних

На даний час накопичена в світі значна кількість інформації про культуру винограду представлена ​​в діапазоні від генетичних до господарсько-цінних ознак і властивостей різних генотипів. У науковому виноградарстві створені великі банки даних генетичних, ампелографічних і виробничих характеристик винограду, а світова колекція нараховує понад 8000 сортів винограду, опис яких тією чи іншою мірою представлено в існуючих інформаційних джерелах. Науково обґрунтована інформація має першочергове значення для тривалого і трудомісткого процесу селекції та вдосконалення асортименту. У сучасних умовах зростає потреба у найбільш повному та мобільному використанні інформації для вдосконалення методів селекції та створення сучасного високоадаптивного, сталого та екологічного виноградарства. Для вирішення актуальних завдань все більшого значення набуває здатність обробляти великі обсяги інформації в найкоротші терміни, чого можна досягти шляхом систематизації даних і автоматизації їх обробки, тобто створення комп’ютерних баз даних.
Європейська база даних Vitis була створена в 2007 році в Інституті Юліуса Куна (JKI) - Федеральному дослідницькому центрі культивованих рослин, Інституті селекції винограду Гейльвайлерхоф, Зібельдінген, Німеччина. Його створення з вільним доступом через Інтернет здійснено в рамках європейського проекту Genres081. Подальші дії та розширення здійснюватимуться в рамках проектів GrapeGenOd та Європейської програми співпраці з генетичних ресурсів сільськогосподарських культур (ECPGR). TheEuropeanVitisDatabase містить каталог маркерів SSR, який оновлюється вченими, які працюють у цих проектах на добровільній основі. Інформація, що міститься в цій базі даних, є точною та актуальною на момент випуску. JKI не може контролювати використання ресурсів бази даних і не несе відповідальності за використання цієї інформації одержувачами та вміст зовнішніх Інтернет-сторінок або сторінок, які посилаються на TheEuropeanVitisDatabase [1].
Швейцарська мікросателітна база даних Vitis (SVMD, Swiss Grape Microsatellite Marker Database) — це стандартизована база даних мікросателітних послідовностей практично для всіх сортів винограду, підщеп або диких форм винограду, що вирощується в Швейцарії. Він містить результати генотипування 170 сортів винограду за 6 мікросателітними маркерами (VVMD5, VVMD7, VVMD27, VVS2, VrZAG62 і VrZAG79), обраних міжнародною спільнотою генетиків винограду як основні. У SVMD запити можуть бути сформульовані за назвою сорту або синонімами, назвою, розміром, послідовністю або алелями [2].
Інститут винограду і вина «Магарач» (Крим, Україна) та Кубанський державний аграрний університет (Краснодар, Росія) у науково-технічній співпраці з Критським університетом (Греція) виконали проект «Створення мультимедійної веб-генетичної бази даних української, молдавської та російської гермоплазми Vitisvinifera» в рамках з яких вивчали генетичні ресурси Vitisvinifera, а також їх представлення у вигляді генетичної бази даних на європейському рівні через Інтернет. Сорти, включені до бази даних, є найдавнішими автохтонними сортами. Основними складовими бази даних є інформаційні, що включають відомості про сорти (назва, синоніми, родоводи, коротка характеристика сорту тощо); ампелографічний (база даних молодих пагонів, дорослих листків і пучків); база ядерних мікросупутникових профілів (база генетичної ідентичності) [3].
Грецька база даних Vitis - грецька база даних Vitis L. по суті включає 6 баз даних: інформаційну базу (містить всю можливу інформацію про грецькі сорти винограду); база даних мікросателітних профілів грецьких сортів, база даних мікросателітних профілів хлоропластів грецьких сортів, об’єднана база даних з двох попередніх баз даних; описова база ампелографічних характеристик 270 сортів [4].
База даних Italien Vitis надає мікросателітні профілі ядерної ДНК та ампелографічні характеристики винограду. Ця база даних збагачена генетичними характеристиками різних сортів винограду, отриманими в результаті проекту GrapeGenOd. Введена інформація автоматично систематизується спеціальним програмним забезпеченням. База даних також містить ампелометричні характеристики, список літератури, ареал походження та низку відомостей про поширення та технологічні особливості виробництва сортів винограду [5].
Міжнародний каталог сортів Вітіса (VIVC, International Catalog of Grape Varieties) містить інформацію про види, сорти, поширення; родовід та походження, дані генотипу сортів винограду, важливі посилання на вищезазначені та деякі інші бази даних, пов’язані з виноградом [6].
VITIS-VEA (База даних міжнародної літератури з виноградарства, виноробства та споріднених галузей) надає бібліографічні дані, ключові слова та анотації (де можливо) англійською мовою для наукових робіт. Представлено наукові статті з морфології, фізіології та біохімії винограду; ґрунтознавство, генетика та селекція винограду; фітопатологія та захист винограду; способи зберігання, економіка виноградарства та виноробства; виноробство; мікробіологія вина. Ця база даних складається з різних джерел: журналів (близько 93%), монографій (близько 4%), матеріалів конференцій (близько 3%) [7].
У Каліфорнійському університеті (США) у Національному репозиторії клонової гермплазми плодових і горіхових культур створено банк даних, що містить результати генотипування за допомогою мікросателітних маркерів сортів винограду різного походження [8].
Існують каталоги, що містять описові статті багатьох сортів винограду зарубіжної та вітчизняної селекції, в яких подано господарсько-цінні характеристики сортів, фотографії та ампелографічні описи [9]. Однак очевидним недоліком є ​​те, що інформація в них не систематизована, а її обробка та аналіз надзвичайно ускладнені.
Таким чином, існує безліч джерел, як паперових, так і електронних, що містять інформацію про сорти і форми винограду. Проте в доступних для широкого використання джерелах відомості про сорт, тобто про його генетичні, ампелографічні, агробіологічні, виробничі характеристики, розрізнені, в окремих випадках уривчасті та неповні, містяться в несистематизованому вигляді, що ускладнює відбір сортів з необхідними параметрами для практичного використання. Аналіз та обробка такої інформації надзвичайно складна. Ця обставина ускладнює і збільшує витрати часу на його використання при сортовипробуванні, посадці чистосортових насаджень, відборі вихідних форм у селекційному процесі тощо. Обмежена, неповна інформація про сорти ускладнює формування зональних сортиментів, що забезпечують стабільне плодоношення та високу якість продукції. Таким чином, в даний момент існує необхідність створення єдиного, повного, систематизованого російського джерела інформації про сорти і форми, що дозволяє істотно скоротити витрати часу на відбір сортів в процесі селекції і формування сортименту при посадці виноградних насаджень. Аналогів у виноградарській галузі Російської Федерації немає.
У 2010 році вчені СКЗНИИСиВ завершили 3-річний етап роботи зі створення бази даних сортів винограду ампелографічної колекції Краснодарського краю (Анапа). Він містить інформацію про ампелографічні характеристики, фенологію, агробіологію, походження, адаптивність, а також фотографії 479 сортів винограду.
База даних працює в двох режимах: список сортів і пошук по базі.
При виборі окремого сорту зі списку програма відображає повну інформацію про нього, яка міститься в базі даних.
У режимі пошуку база даних здійснює пошук за запитами про приналежність до еколого-географічної групи; місце походження; напрям використання; період дозрівання; сила росту; про форму, розмір і колір ягід; формування насіння; смакові особливості; розмір, форма і щільність грона; стійкість до мілдью, оїдіуму, антракнозу, сірої гнилі, бактеріального раку, морозів.
У цьому режимі можна здійснювати пошук за кількома запитами одночасно. У результаті програма виводить список сортів з вибраними характеристиками.
Наявність широкого діапазону ампелографічних характеристик крони, молодого пагона, листка, грона та ягоди дозволяє використовувати базу даних як ідентифікатор сортів винограду, а також при відборі ознак для випробування насаджень.
Дані про адаптивні, продуктивні та якісні ознаки, що містяться в базі даних, дозволяють легко відбирати сорти для виробничих цілей.
Біологічні та господарсько-цінні ознаки в базі даних представлені для кожного року окремо та в середньому за період спостережень, що дає можливість простежити поведінку сортів винограду в онтогенезі, порівняти їх із погодно-кліматичними умовами окремих років та порівняти із середніми багаторічними показниками.
База даних наразі функціонує і з нею можна ознайомитися на сайті АЗОСВіВ: http://azosviv.info/ampelos/.
Дана розробка користується попитом і має широке коло споживачів серед виробничих підприємств, науково-дослідних установ і проектних організацій при формуванні адаптивного високопродуктивного сортименту винограду у великих виноградарських господарствах Краснодарського краю та інших регіонів Російської Федерації, особистих присадибних ділянках і селянських господарствах, провідних аграрних вузах і наукових центрах Російської Федерації для навчальних і наукових цілей.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ