virbulБюллетень ВИРVIR Bulletin3034-0063N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR)virbul-13Research ArticleНАУЧНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLEFragaria L. в коллекции ВИРFragaria L. in the VIR collectionhttps://orcid.org/0000-0002-3983-0082ХарченкоА. А.KharchenkoA. A.

Анастасия Анатольевна Харченко, младший научный сотрудник

190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

Anastasiia A. Kharchenko, Associate Researcher

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia

akkhara47@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3587-6064ЧухинаИ. Г.ChukhinaI. G.

Ирена Георгиевна Чухина, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

Irena G. Chukhina, Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia

i.chukhina@vir.nw.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation20240407202602438593Copyright © Харченко А.А., Чухина И.Г., 20262026Харченко А.А., Чухина И.Г.Kharchenko A.A., Chukhina I.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vir-bulletin.ru/jour/article/view/13

Среди видов рода Fragaria L. земляника ананасная (Fragaria × ananassa (Weston) Duchesne ex Rozier) наиболее распространена и занимает ведущее положение в промышленном ягодоводстве. Значительные успехи селекции, направленные на создание сортов с высокой урожайностью, транспортабельностью, крупноплодностью и устойчивостью к болезням, привели к утрате генетического разнообразия земляники. Использование ограниченного числа предков в селекционных программах вызвало снижение аллельного разнообразия, что негативно сказалось на важных характеристиках, таких как вкус, аромат и стрессоустойчивость. Сохранение генетического разнообразия становится критически важным для будущей селекции и обеспечения качества продуктов. Все виды рода Fragaria различаются по своим свойствам и признакам, степени выраженности этих признаков, контролируемых разными генами и комбинациями генов. В целом они образуют генофонд рода, который представляет большую ценность для современной и последующей селекции земляники. В связи с этим его нужно собирать, сохранять, изучать и использовать в селекцентрах и других научных учреждениях, работающих с этой культурой.

Garden strawberry (Fragaria × ananassa (Weston) Duchesne ex Rozier) is the most widespread among Fragaria L. spp., with a leading position in industrial small-fruit cultivation. Significant progress in breeding high-yielding, transportable, large-fruited and disease-resistant cultivars led to losses in strawberry genetic diversity. The use of a limited number of ancestors in breeding programs caused a decrease in allelic diversity, which negatively affected such important characteristics as taste, flavor, and stress resistance. Genetic diversity conservation becomes critically important for the future of strawberry breeding and for ensuring product quality. All Fragaria spp. differ in their properties and traits controlled by various genes and combinations of genes, as well as in the degree of their expression. In general, they form the gene pool of the genus, which is of great value for contemporary and future strawberry breeding. In view of this, breeding centers and other scientific institutions working with this crop need to take upon themselves the mission to collect, preserve, study and utilized its genetic diversity.

генетические ресурсы растенийземляникасохранениепополнениеселекцияplant genetic resourcesstrawberryconservationreplenishmentbreedingРабота выполнена в рамках реализации Программы развития Национального центра генетических ресурсов растений по соглашению с Минобрнауки России от 15 февраля 2024 года № 075-02-2024-1090.The work was carried out within the framework of the implementation of the Development Program of the National Center for Plant Genetic Resources under the Agreement with the Ministry of Education and Science of Russia dated February 15, 2024 No. 075-02-2024-1090.ReferencesAharoni A., Giri A.P., Verstappen F.W.A., Bertea C.M., Sevenier R., Sun Z. et al. Gain and loss of fruit flavor compounds produced by wild and cultivated strawberry species. The Plant Cell. 2004;16(11):3110-3131. DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.104.023895Aharoni A., Giri A.P., Verstappen F.W.A., Bertea C.M., Sevenier R., Sun Z. et al. Gain and loss of fruit flavor compounds produced by wild and cultivated strawberry species. The Plant Cell. 2004;16(11):3110-3131. DOI: https://doi.org/10.1105/tpc.104.023895Баркалов В.Ю., Таран А.А. Список видов сосудистых растений острова Сахалин. В кн.: Растительный и животный мир острова Сахалин (Материалы Международного сахалинского проекта). Владивосток: Дальнаука; 2004. Ч. 1. С.39-66.Barkalov V.Yu., Taran A.A. A checklist of vascular plants of Sakhalin Island. In: Flora and Fauna of Sakhalin Island (Materials of International Sakhalin Island Project). Vladivostok: Dalnauka; 2004. Pt. 1. р.39-66. [in Russian]Белозор Н.И. Земляника восточная (Fragaria orientalis Losinsk.) и ее внутривидовые таксоны. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1991;139:80-85.Belozor N.I. Eastern strawberry (Fragaria orientalis Losinsk.) and its intraspecific taxa. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 1991;139:80-85. [in Russian]Брежнев Д.Д., Коровина О.Н. Дикие сородичи культурных растений флоры СССР. Ленинград: Колос; 1981.Brezhnev D.D., Korovina O.N. Crop wild relatives in the USSR flora (Dikiye sorodichi kulturnykh rasteniy flory SSSR). Leningrad: Kolos; 1981. [in Russian]Buschmann S., Schriefer J., Bölke N., Herklotz V., Neinhuis C., Olbricht K. et al. Origin, structure and genetic diversity of synanthropic populations of Fragaria moschata in Germany. Flora. 2021;275:151762. DOI: https://doi.org/10.1016/j.flora.2021.151762Buschmann S., Schriefer J., Bölke N., Herklotz V., Neinhuis C., Olbricht K. et al. Origin, structure and genetic diversity of synanthropic populations of Fragaria moschata in Germany. Flora. 2021;275:151762. DOI: https://doi.org/10.1016/j.flora.2021.151762FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Food and Agriculture Data: [website]. Available from: https://www.fao.org/faostat/ru/#data/QCL [accessed Nov. 15, 2024].FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Food and Agriculture Data: [website]. Available from: https://www.fao.org/faostat/ru/#data/QCL [accessed Nov. 15, 2024].Folta K.M., Klee H.J. Sensory sacrifices when we mass-produce mass produce. Horticulture Research. 2016;3:16032. DOI: https://doi.org/10.1038/hortres.2016.32Folta K.M., Klee H.J. Sensory sacrifices when we mass-produce mass produce. Horticulture Research. 2016;3:16032. DOI: https://doi.org/10.1038/hortres.2016.32Gil-Ariza D.J., Amaya I., López-Aranda J.M., Sánchez Sevilla J.F., Botella M.A., Valpuesta V. Impact of plant breeding on the genetic diversity of cultivated strawberry as revealed by expressed sequence tag-derived simple sequence repeat markers. Journal of the American Society for Horticultural Science. 2009;134:337-347. DOI: https://doi.org/10.21273/JASHS.134.3.337Gil-Ariza D.J., Amaya I., López-Aranda J.M., Sánchez Sevilla J.F., Botella M.A., Valpuesta V. Impact of plant breeding on the genetic diversity of cultivated strawberry as revealed by expressed sequence tag-derived simple sequence repeat markers. Journal of the American Society for Horticultural Science. 2009;134:337-347. DOI: https://doi.org/10.21273/JASHS.134.3.337Gruner P., Ulrich D., Neinhuis C., Olbricht K. Fragaria viridis Weston: diversity and breeding potential of an underutilised strawberry species. Acta Horticulturae. 2017;1156:203-208. DOI: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017.1156.31Gruner P., Ulrich D., Neinhuis C., Olbricht K. Fragaria viridis Weston: diversity and breeding potential of an underutilised strawberry species. Acta Horticulturae. 2017;1156:203-208. DOI: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017.1156.31Hilmarsson H.S., Hytönen T., Isobe S., Göransson M., Toivainen T., Hallsson J.H. Population genetic analysis of a global collection of Fragaria vesca using microsatellite markers, PloS One. 2017;12(8):e0183384. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183384Hilmarsson H.S., Hytönen T., Isobe S., Göransson M., Toivainen T., Hallsson J.H. Population genetic analysis of a global collection of Fragaria vesca using microsatellite markers, PloS One. 2017;12(8):e0183384. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183384Horvath A., Sánchez-Sevilla J.F., Punelli F., Richard L., Sesmero-Carrasco R., Leone A. et al. Structured diversity in octoploid strawberry cultivars: importance of the old European germplasm. Annals of Applied Biology. 2011;159(3):358-371. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2011.00503.xHorvath A., Sánchez-Sevilla J.F., Punelli F., Richard L., Sesmero-Carrasco R., Leone A. et al. Structured diversity in octoploid strawberry cultivars: importance of the old European germplasm. Annals of Applied Biology. 2011;159(3):358-371. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2011.00503.xHummer K.E., Bassil N., Njuguna W. Fragaria. In: Ch. Kole (ed.). Wild Crop Relatives: Genomic and Breeding Resources. Temperate Fruits. Berlin; Heidelberg: Springer; 2011. p.17-44. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-16057-8_2Hummer K.E., Bassil N., Njuguna W. Fragaria. In: Ch. Kole (ed.). Wild Crop Relatives: Genomic and Breeding Resources. Temperate Fruits. Berlin; Heidelberg: Springer; 2011. p.17-44. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-16057-8_2Hummer K.E., Nathewet P., Yanagi T. Decaploidy in Fragaria iturupensis (Rosaceae). American Journal of Botany. 2009;96(3):713-716. DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.0800285Hummer K.E., Nathewet P., Yanagi T. Decaploidy in Fragaria iturupensis (Rosaceae). American Journal of Botany. 2009;96(3):713-716. DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.0800285Johnson A.L., Govindarajulu R., Ashman T.L. Bioclimatic evaluation of geographical range in Fragaria (Rosaceae): consequences of variation in breeding system, ploidy and species age. Botanical Journal of the Linnean Society. 2014;176(1):99-114. DOI: https://doi.org/10.1111/boj.12190Johnson A.L., Govindarajulu R., Ashman T.L. Bioclimatic evaluation of geographical range in Fragaria (Rosaceae): consequences of variation in breeding system, ploidy and species age. Botanical Journal of the Linnean Society. 2014;176(1):99-114. DOI: https://doi.org/10.1111/boj.12190Камелин Р.И. Fragaria L. В кн.: Флора Восточной Европы. Т. 10. Санкт-Петербург: Мир и Семья; 2001. С.452-456.Kamelin R.V. Fragaria L. In: Flora Europae Orientalis. Vol. 10. St. Petersburg: Mir i Semya; 2001. p.452-456. [in Russian]Харченко А.А., Белевцова В.И., Чухина И.Г. Сорта земляники с использованием Fragaria orientalis Losinsk. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2024;185(2):189-200. DOI: https://doi.org/10.30901/2227-8834-2024-2-189-200Kharchenko A.A., Belevtsova V.I., Chukhina I.G. Strawberry cultivars with Fragaria orientalis Losinsk. in their pedigrees. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2024;185(2):189-200. [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.30901/2227-8834-2024-2-189-200Харченко А.А., Новикова Л.Ю. Сравнение компонентов зимостойкости образцов рода Fragaria L. с разным феноритмотипом в камере искусственного климата. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. [в печати] 2024.Kharchenko A.A., Novikova L.Yu. Comparison of winter hardiness components in Fragaria L. accessions with different phenorhythmotypes in an artificial climate chamber. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. [preprint] 2024. [in Russian]Харченко А.А., Новикова Л.Ю., Худоногова Е.Г. Зависимость зимостойкости земляники садовой от температуры почвы в Северо-Западном регионе России. Вестник ИрГСХА. 2023;1(114):49-58. DOI: https://doi.org/10.51215/1999-3765-2023-114-49-58Kharchenko A.A., Novikova L.Yu., Khudonogova E.G. Dependence of winter hardiness of garden strawberries on soil temperature in the North-Western region of Russia. Vestnik IrGSHA. 2023;1(114):49-58. [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.51215/1999-3765-2023-114-49-58Харченко А.А., Новикова Л.Ю., Худоногова Е.Г. Эколого-фенологические особенности и урожайность земляники садовой (Fragaria × ananassa Duch.) в Северо-Западном регионе России. Вестник ИрГСХА. 2022;2(109):55-63. DOI: https://doi.org/10.51215/1999-3765-2022-109-55-63Kharchenko A.A., Novikova L.Yu., Khudonogova E.G. Ecological and phenological features and yield of garden strawberries (Fragaria × ananassa Duch.) in the North-Western region of Russia. Vestnik IrGSHA. 2022;2(109):55-63. [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.51215/1999-3765-2022-109-55-63Liston A., Cronn R., Ashman T.L. Fragaria: a genus with deep historical roots and ripe for evolutionary and ecological insights. American Journal of Botany. 2014;101(10):1686-1699. DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.1400140Liston A., Cronn R., Ashman T.L. Fragaria: a genus with deep historical roots and ripe for evolutionary and ecological insights. American Journal of Botany. 2014;101(10):1686-1699. DOI: https://doi.org/10.3732/ajb.1400140Mezzetti B., Giampieri F., Zhang Y.T., Zong C.F. Status of strawberry breeding programs and cultivation systems in Europe and the rest of the world. Journal of Berry Research. 2018;8(3):205-221. DOI: https://doi.org/10.3233/jbr-180314Mezzetti B., Giampieri F., Zhang Y.T., Zong C.F. Status of strawberry breeding programs and cultivation systems in Europe and the rest of the world. Journal of Berry Research. 2018;8(3):205-221. DOI: https://doi.org/10.3233/jbr-180314Nathewet P., Yanagi T., Hummer K.E., Iwatsubo Y., Sone K. Karyotype analysis in wild diploid, tetraploid and hexaploid strawberries, Fragaria (Rosaceae). Cytologia. 2009;74(3):355-364. DOI: https://doi.org/10.1508/cytologia.74.355Nathewet P., Yanagi T., Hummer K.E., Iwatsubo Y., Sone K. Karyotype analysis in wild diploid, tetraploid and hexaploid strawberries, Fragaria (Rosaceae). Cytologia. 2009;74(3):355-364. DOI: https://doi.org/10.1508/cytologia.74.355Njuguna W., Liston A., Cronn R., Ashman T.L., Bassil N. Insights into phylogeny, sex function and age of Fragaria based on whole chloroplast genome sequencing. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2013;66(1):17-29. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ympev.2012.08.026Njuguna W., Liston A., Cronn R., Ashman T.L., Bassil N. Insights into phylogeny, sex function and age of Fragaria based on whole chloroplast genome sequencing. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2013;66(1):17-29. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ympev.2012.08.026Раченко М.А., Раченко А.М., Киселева Е.Н., Камышова Л.Е. Перспективы круглогодичного выращивания земляники крупноплодной в условиях южного Предбайкалья. Вестник ИрГСХА. 2021;2(103):42-52. DOI: https://doi.org/10.51215/1999-3765-2021-103-42-52Rachenko M.A., Rachenko A.M., Kiseleva E.N., Kamyshova L.E. Prospects for year-round cultivation of large-fruited strawberries in the conditions of the Southern Pre-Baikal region. Vestnik IrGSHA. 2021;2(103):42-52. [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.51215/1999-3765-2021-103-42-52Розанова М.А. Ягодные культуры. В кн.: Красный Пахарь. Северная экспериментальная база ВИР. Ленинград; Москва; 1935. С.54-65.Rozanova M.A. Berry crops (Yagodnye kultury). In: Krasny Pakhar. Northern Experimental Base of VIR (Krasny Pakhar. Severnaya eksperimentalnaya baza VIR). Leningrad; Moscow; 1935. p.54-65. [in Russian]Shmidt V.M. (ed.). Areas of medicinal plants and their relatives in the USSR: an atlas (Arealy lekarstvennykh i rodstvennykh im rasteniy SSSR: atlas). 2nd ed. Leningrad: Leningrad University; 1990. р.35-36. [in Russian] (Ареалы лекарственных и родственных им растений СССР: атлас / под ред. В.М. Шмидта. 2-е изд. Ленинград: Ленинградский университет; 1990. C.35-36).Shmidt V.M. (ed.). Areas of medicinal plants and their relatives in the USSR: an atlas (Arealy lekarstvennykh i rodstvennykh im rasteniy SSSR: atlas). 2nd ed. Leningrad: Leningrad University; 1990. р.35-36. [in Russian]Shulaev V., Sargent D.J., Crowhurst R.N., Mockler T.C., Folkerts O., Delcher A.L. et al. The genome of woodland strawberry (Fragaria vesca). Nature Genetics. 2011;43(2),109-116. DOI: https://doi.org/10.1038/ng.740Shulaev V., Sargent D.J., Crowhurst R.N., Mockler T.C., Folkerts O., Delcher A.L. et al. The genome of woodland strawberry (Fragaria vesca). Nature Genetics. 2011;43(2),109-116. DOI: https://doi.org/10.1038/ng.740Staudt G. Notes on Asiatic Fragaria species: III. Fragaria orientalis Losinsk. and Fragaria mandshurica spec. nov. Botanische Jahrbücher für Systematik, Pflanzengeschichte und Pflanzengeographie. 2003;124(4):397-419. DOI: https://doi.org/10.1127/0006-8152/2003/0124-0397Staudt G. Notes on Asiatic Fragaria species: III. Fragaria orientalis Losinsk. and Fragaria mandshurica spec. nov. Botanische Jahrbücher für Systematik, Pflanzengeschichte und Pflanzengeographie. 2003;124(4):397-419. DOI: https://doi.org/10.1127/0006-8152/2003/0124-0397Staudt G. The species of Fragaria, their taxonomy and geographical distribution. Acta Horticulturae. 1989;265:23-34. DOI: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1989.265Staudt G. The species of Fragaria, their taxonomy and geographical distribution. Acta Horticulturae. 1989;265:23-34. DOI: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1989.265Ulrich D., Hoberg E., Rapp A., Kecke S. Analysis of strawberry flavour –discrimination of aroma types by quantification of volatile compounds. Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und Forschung. 1997;205(3):218-223. DOI: https://doi.org/10.1007/s002170050154Ulrich D., Hoberg E., Rapp A., Kecke S. Analysis of strawberry flavour –discrimination of aroma types by quantification of volatile compounds. Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und Forschung. 1997;205(3):218-223. DOI: https://doi.org/10.1007/s002170050154Воробьев Д.П., Ворошилов В.Н., Гурзенков Н.Н., Доронина Ю.А., Егорова Е.М., Нечаева Т.И., Пробатова Н.С., Толмачев А.И., Черняева А.М. Определитель высших растений Сахалина и Курильских островов. Ленинград: Наука; 1974.Vorobiev D.P., Woroshilov V.N., Gurzenkov N.N., Doronina J.A., Egorova E.M., Neczaeva T.I., Probatova N.S., Tolmatchev A.I., Czernjaeva A.M. Key for the Vascular Plants of Sakhalin and Kurile Islands. Leningrad: Nauka; 1974. [in Russian]Якубов В.В. Земляника – Fragaria L. В кн.: Сосудистые растения советского Дальнего Востока / под ред. С.С. Харкевич. Санкт-Петербург: Наука; 1996. Т. 8. С.163-165.Yakubov V.V. Strawberry – Fragaria L. (Zemlyanika – Fragaria L.). In: S.S. Kharkevich (ed.). Vascular Plants of the Soviet Far East (Sosudistye rasteniya sovetskogo Dalnego Vostoka). St. Petersburg: Nauka; 1996. Vol. 8. p.163-165. [in Russian]Юшев А.А., Сорокин Н.А., Тихонова О.А., Орлова С.Ю., Кислин Е.Н., Радченко О.Е., Пупкова Н.А., Шлявас А.В. Коллекция генетических ресурсов плодовых и ягодных растений: сохранение, пополнение, изучение: Методические указания / под. ред. А.А. Юшева, И.Г. Чухиной. Санкт-Петербург: ВИР; 2016.Yushev A.A., Sorokin N.A., Tikhonova O.A., Orlova S.Yu., Kislin E.N., Radchenko O.E., Pupkova N.A., Shlyavas A.V. The collection of fruit and berry plant genetic resources: preservation, replenishment, and study: Guidelines (Kollektsiya geneticheskikh resursov plodovykh i yagodnykh rasteniy: sokhraneniye, popolneniye, izucheniye: Metodicheskiye ukazaniya). A.A. Yushev, I.G. Chukhina (eds). St. Petersburg: VIR; 2016. [in Russian]Зубов А.А. Теоретические основы селекции земляники. Мичуринск; 2004.Zubov A.A. Theoretical foundations of strawberry breeding (Teoreticheskiye osnovy selektsii zemlyaniki). Michurinsk; 2004. [in Russian]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.