К 35-летнему юбилею Института агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В статье, посвященной 35-летию Института агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, приведена краткая история и основные результаты научной деятельности. Обращено внимание на особенности ведения сельскохозяйственного производства в природно-климатических условиях Республики Коми, которые определяют основные направления научных исследований. Центральное место в исследованиях занимают создание высокоурожайных сортов картофеля и овощных культур, многолетних кормовых трав, адаптированных к условиям Крайнего Севера, разработка биопрепаратов для ведения органического земледелия. В животноводстве основное внимание концентрируется на совершенствовании методов диагностики и способов борьбы с известными и вновь выявленными заболеваниями, а также повышении продуктивности и экологической устойчивости животных к условиям Субарктики и Арктики на основе использования последних достижений биотехнологии, популяционной и молекулярной генетики. Значительное место уделено обоснованию необходимости сохранения и использования в селекции местных генетических ресурсов. На конкретных примерах авторами показаны перспективные направления исследований в конкретных отраслях сельского хозяйства северного региона, которые позволят повысить эффективность агропромышленного комплекса и его продуктивность в нестабильных климатических, экономических и социальных условиях среды.

Ключевые слова:
картофель, сорта, многолетние травы, крупный рогатый скот, овцы, северные олени, генетические ресурсы, органическое сельское хозяйство, экологическая устойчивость
Текст
Текст (PDF): Читать Скачать

Отмечая 35-летие Института агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН необходимо вспомнить, что исторически он является преемником первого на Крайнем Севере Европейской России научно-исследовательского учреждения, созданного в 1905 г. трудами талантливого ученого-энциклопедиста Андрея Владимировича Журавского (фото) [1].
С 1905 г. организованная им Зоологическая станция еще при его жизни и далее после его смерти претерпела ряд изменений в структуре и названии, а также тематике и направлении научных исследований, пока в 1990 г. приказом Отделения по Нечерноземной зоне Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук от 23 марта 1990 г. № 35, в соответствии с указанием Совета Министров РСФСР от 28 февраля 1990 г. № 4608-3, на базе Государственной сельскохозяйственной опытной станции Коми АССР им. А. В. Журавского и Сыктывкарского отдела мелиорации Северного научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации был создан Научно-исследовательский и проектно-технологический институт агропромышленного комплекса Коми АССР (НИПТИ АПК Коми АССР). С 1990 по 1993 г. руководил и был организатором основных направлений деятельности Института канд. экон. наук Николай Васильевич Гусятников. 
В 2000 г. Институт был переименован в Государственное учреждение Научно-исследовательский и проектно-технологический институт Агропромышленного комплекса Республики Коми (ГУ НИПТИ АПК РК) – 27.11.2000. В 2007 г. – в Государственное научное учреждение «Научно-исследовательский и проектно-технологический институт агропромышленного комплекса Республики Коми» Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ «НИПТИ АПК РК Россельхозакадемии»). В 2010 г. снова переименован в Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Республики Коми Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ НИИСХ АПК Республики Коми Россельхозакадемии).
В соответствии с Федеральным законом от 27 сентября 2013 г. № 253-ФЗ «О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и приказом Федерального агентства научных организаций от 30 июля 2014 г. № 458 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Республики Коми» (ФГБНУ НИИСХ Республики Коми) передано во ведение Федерального агентства научных организаций (ФАНО России). 
С 2018 г. Институт сельского хозяйства является обособленным подразделением ФИЦ Коми НЦ УрО РАН. Приказом Министерства науки и высшего образования Российской Федерации от 29 мая 2019 г. № 349 были внесены изменения в Устав ФИЦ Коми НЦ УрО РАН: Институт сельского хозяйства Коми НЦ УрО РАН был переименован в Институт агробиотехнологий им. А. В. Журавского, к нему были присоединены Выльгортская научно-экспериментальная биологическая станция, а также Печорская опытная станция им. А. В. Журавского. С 2016 г. и по настоящее время Институт возглавляет канд. экон. наук Андрей Алексеевич Юдин. 
Подводя итоги 35-летней деятельности Института и его предшественников, следует отметить, что несмотря на чрезвычайно сложные, порой трагические времена его коллектив ни на день не прекращал свою работу. За этот период было создано, апробировано и утверждено 12 новых сортов многолетних трав, семь из которых районированы. Предлагаемые сорта низовых трав: овсяницы красной Тентюковская, овсяницы луговой Цилемская, мятлика лугового Дырносский, являются лучшими рекультивантами для восстановления растительного покрова техногенных почв в Заполярье. Все сорта злаковых трав рекомендованы для создания высокопродуктивных агроценозов в качестве главного компонента с бобовыми. Выведенный сорт серпухи венценосной Памяти Журавского характеризуется повышенным содержание биологически активных веществ. Используется как растительное сырье в пищевой промышленности при производстве БАД, а также на кормовые цели [2]. 
Институтом не прекращалась работа в области улучшения технологии выращивания продовольственного и семенного картофеля за счет применения грядово-ленточного способа посадки и обработки семенных клубней электрогидравлическим торфом (ЭГ-торф), что позволило снизить затраты на химическую обработку и сократить внесение органики с 60–80 до 1,0–1,5 т/га [3, 4-7]. 
Не прекращались и исследования по созданию новых сортов картофеля для условий Республики Коми, способных формировать полноценный урожай в условиях длинного светового дня и короткого вегетационного периода роста клубней [8]. Разработка и использование в Институте технологии ускоренного размножения семенного картофеля позволило повысить коэффициент размножения в три–четыре раза и тем самым сократить срок внедрения новых сортов в товарное производство с 8–10 до 3–5 лет. 
По проблеме «кормопроизводство» Институтом были получены новые данные о возможности и эффективности замены минерального азота на лугах биологическим (подсевом бобовых трав), с положительным влиянием такой замены на плодородие почвы, экологию и ботанический состав травостоя.
Для условий Республики Коми разработана улучшенная технология использования биопрепарата Вэрва и микроэлементов, применение которых эквивалентно внесению NPK удобрений в дозе по 20 кг действующего вещества. В благоприятные годы урожайность обработанных культур повышалась на 65-70 % [9]. 
Длительное изучение (30 лет) последействий внесения различных доз извести и минеральных удобрений на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв повысило продуктивность и качество сельскохозяйственных культур, существенно обогатило агрохимическую науку новыми знаниями о ходе почвообразовательного процесса и окультуривания малоплодородных почв в климатических условиях высоких широт. Одновременно была показана эффективность однократного известкования в дозах по 1,0–2,5 г.к., что обеспечивает повышение урожайности сухой массы на 85,2 %, с выходом обменной энергии 66,1 ГДж/га [10]. 
Разработанная отделом овощеводства технология выращивания семян белокочанной капусты в пленочных теплицах позволила получать гарантированные урожаи высококачественных семян до 120 г/м2 и, таким образом, решить проблему производства дефицитных семян. Выращивание моркови, свеклы и белокочанной капусты по разработанным Институтом экологически безопасным технологиям обеспечило получение урожая овощных культур до 50 т/га, с одновременным повышением качества продукции и снижением затрат энергии и ресурсов на 15–20 % [11].
Плодово-ягодный питомник Института внес огромный вклад в развитие дачного садоводства в Республике Коми. Модифицированная и апробированная на его базе агротехника выращивания смородины черной и красной, малины, земляники садовой, крыжовника, жимолости; испытание сотни сортов этих культур в климатических условиях Республики Коми, рекомендации лучших из них привели к широкому их использованию садоводами республики. Технология выращивания саженцев крыжовника, жимолости и смородины обеспечила увеличение выхода стандартных саженцев на 10–15 % [12]. 
Отделом животноводства проводились исследования и разработка методов раннего прогноза экологически устойчивых генотипов и повышения естественной устойчивости сельскохозяйственных животных к неблагоприятным факторам среды [13–17]. 
Институтом к использованию предложена малокомпонентная балансирующая минеральная добавка, соответствующая условиям кормления дойных коров и содержания овец печорской породной группы в хозяйствах Республики Коми. 
Печорским отделом ветеринарии разработан комплексный метод профилактики и терапии энтамозов, сибирской язвы, некробактериоза и ряда гельминтозов северных оленей, обеспечивающий снижение затрат труда на 30–40 % и повышение выхода кожсырья до 100 %, сохранности поголовья – на 2–3 %, увеличение выхода мяса на голову – 4–5 кг, повышение доходов хозяйств – на 25–30 % [18, 19]. 
Лабораторией экономики Института исследованы вопросы повышения эффективности управления инновационным развитием аграрного сектора России в региональном аспекте [20]. Определены направления государственной политики поддержки и стимулирования инновационной деятельности аграрного сектора региона, обоснован организационно-экономический механизм повышения инновационности аграрного производства. 
В рамках Программы фундаментальных научных исследований на 2021–2030 гг. перед Институтом агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН были поставлены задачи, направленные на решение ключевых проблем сельского хозяйства в условиях Крайнего Севера. Основной целью программы является создание новых сортов сельскохозяйственных культур, которые смогут эффективно развиваться в экстремальных климатических условиях, характерных для этого региона. Это потребовало от сотрудников Института разработки, освоения и использования передовых геномных и селекционных методов, чтобы повысить устойчивость растений к болезням, низким температурам и стрессам. 
Кроме того, в последние десятилетия Институт активно занимался разработкой и внедрением новых агробиотехнологий, способных обеспечить стабильное и экологически чистое производство продуктов питания, несмотря на неблагоприятные природные условия. 
Значительное внимание уделялось исследованиям в области органического земледелия и создания биопрепаратов нового поколения, которые смогут улучшить структуру почв и повысить их плодородие. Эти биопрепараты разрабатывались с целью снижения зависимости от химических удобрений и пестицидов, что особенно важно в контексте экологической устойчивости региона. 
Эти направления исследований являются ключевыми для достижения целей, поставленных в рамках Программы фундаментальных научных исследований, и направлены на укрепление продовольственной безопасности региона, а также улучшение качества жизни населения в северных территориях России.
В 2022 г. Институт агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН достиг значительных результатов по каждому из направлений, обозначенных в Программе фундаментальных научных исследований [21].
Одним из основных достижений в области селекции сельскохозяйственных культур стало выведение новых гибридов картофеля, которые сочетают в себе высокую урожайность, устойчивость к грибным болезням, таким как рак картофеля и фитофтороз, и нематодам, в частности золотистой картофельной нематоде. Эти свойства чрезвычайно важны для успешного выращивания картофеля в условиях Крайнего Севера, где климатические и почвенные условия значительно усложняют сельскохозяйственное производство.
В процессе исследований было проведено испытание 25 селекционных образцов картофеля, из которых по результатам полевых и лабораторных испытаний были отобраны наиболее перспективные гибриды. Эти гибриды показали урожайность в диапазоне от 227 до 475 ц/га, что является значительным результатом для северных регионов. Например, один из лучших образцов, гибрид 1992–14, показал урожайность 355–408 ц/га при товарности до 95-97 %, что подтверждает его высокую адаптивность к условиям Севера.
Особенно стоит отметить гибриды, которые проявили устойчивость к раку картофеля и золотистой картофельной нематоде, такие как 2339–8 и 2339–9. Эти сорта не только успешно противостоят заболеваниям, но и демонстрируют стабильную урожайность даже в условиях стресса, вызванного неблагоприятными климатическими факторами. Гибрид 2339–9, например, показал коэффициент линейной регрессии, близкий к единице, что свидетельствует об его способности сохранять высокую продуктивность в переменчивых погодных условиях.
Разработка новых сортов картофеля, адаптированных к суровым условиям Крайнего Севера, стала одним из приоритетных направлений исследований Института агробиотехнологий. Этот проект был направлен на решение сразу нескольких задач: увеличение производства картофеля в регионе, улучшение его качества, а также снижение зависимости от импорта семенного материала, что особенно важно в условиях необходимости импортозамещения.
В условиях Крайнего Севера поддержание качественной и устойчивой кормовой базы для животноводства – это сложная задача, и здесь на помощь приходят исследования в области селекции многолетних трав, таких как ежа сборная. Ежа сборная является одной из ключевых кормовых культур, которая используется в северных регионах благодаря своей высокой питательной ценности и способности адаптироваться к суровым климатическим условиям. Однако для успешного выращивания этой культуры в условиях Крайнего Севера требуются тщательная селекция и оценка ее образцов на предмет устойчивости к различным стрессовым факторам, таким как низкие температуры, короткий вегетационный период и бедные почвы. Был проведен комплексный анализ нескольких селекционных образцов ежи сборной, включая как местные, так и импортированные популяции. Эти образцы оценивались по ряду показателей, включая урожайность сухой массы, содержание сырого протеина, устойчивость к заболеваниям и вредителям, а также адаптивные способности в условиях Республики Коми. Например, два из изучаемых образцов – СН-188 и СН-1816 – показали особенно высокие результаты. Урожайность сухой массы за два укоса у них составила 13,5 и 10,5 т/га соответственно, что было сопоставимо с контрольными показателями и свидетельствует об их высоком потенциале для использования в условиях Севера. Кроме того, исследование выявило, что образцы ежи сборной демонстрируют высокую экологическую пластичность, что позволяет им эффективно реагировать на изменения условий окружающей среды. Например, образец СН-188, являющийся представителем коми популяции, продемонстрировал высокую отзывчивость на изменения условий возделывания, что делает его перспективным для дальнейшего использования в кормопроизводстве. Данный образец также оказался устойчивым к мучнистой росе, что увеличивает его ценность для северного земледелия. Важно отметить, что высокое содержание сырого протеина было зафиксировано у нескольких селекционных образцов, включая СН-185, СН-188 и СН-1816, где его уровень превышал 13 %. 
Исследования в области органического земледелия привели к созданию новых эффективных препаратов, которые улучшают структуру почв и способствуют лучшему усвоению питательных веществ растениями. Эти биопрепараты доказали свою эффективность в полевых условиях, позволяя повысить урожайность и качество продукции без применения химических удобрений, что особенно важно для экологически чистого производства на Крайнем Севере. 
Исследование характеристик потенциально лигнолитического штамма актинобактерий подтвердило перспективность использования в составе бактериально-грибных комплексов новых микроорганизмов, а именно вида бактерий, способных к биодеградации органических загрязнителей. Впервые в качестве основы бактериально-грибных комплексов в составе биомодифицированных материалов предложено использование энтомопатогенных грибов B.bassiana, что перспективно для детоксикации почв сельскохозяйственного назначения. Применение комплексных форм биомодифицированных материалов в качестве средств защиты растений и детоксикации почв от ксенобиотиков позволит не только повысить уровень урожайности сельскохозяйственных культур, но и получать высококачественную экологически безопасную продукцию.
По результатам исследований, проведенных в 2023–2024 гг., получены экспериментальные данные оптимального состава биомодифицированных материалов для создания средств интегрированной защиты растений и детоксикации почв от различных ксенобиотиков [21, 22].
Одним из важнейших направлений работы Института стало повышение продуктивного потенциала сельскохозяйственных животных. Это включает разработку селекционно-генетических программ, нацеленных на повышение продуктивности скота и его устойчивости к заболеваниям в условиях сурового климата. В ветеринарной и селекционно-генетической тематике в повседневную практику вошли прогрессивные методы диагностики заболеваний и прогноза продуктивной и племенной ценности животных, основанных на УЗИ диагностике, ПЦР анализе и анализе полиморфизма ДНК [там же]. 
В сфере совершенствования генетических характеристик сельскохозяйственных животных Институт успешно разработал и внедрил новые селекционные программы, направленные на улучшение продуктивности и устойчивости скота к заболеваниям в северных условиях. Основная проблема, с которой сталкиваются животноводы на Крайнем Севере, заключается в том, что суровые природно-климатические условия негативно влияют на продуктивность и здоровье животных. В этом контексте генетические исследования, проводимые Институтом, имеют критическое значение для выявления маркеров, ассоциированных с важными хозяйственно-полезными признаками, такими как удой, жирномолочность и устойчивость к заболеваниям.
В рамках этих исследований установлено, что у первотелок с определенной аллельной структурой ЕА-локусов период бесплодия может удлиняться или сокращаться, а удой и уровень жирномолочности варьируются в зависимости от генотипа. Животные с определенными аллелями показали более высокую молочную продуктивность и лучшую устойчивость к лактационным стрессам. Рецессивное состояние аллелей некоторых локусов сопровождается значительным удлинением периода бесплодия у первотелок, что напрямую сказывается на продуктивности стада. Выявлены специфические аллели, влияющие на продолжительность периода бесплодия, молочную продуктивность и устойчивость к болезням. 
В результате вхождения Института в состав ФИЦ Коми научного центра РАН изменилось не только название, но и его структура, значительно омолодился и укрепился кадровый состав, обновилась приборная и лабораторная базы. Существенно изменились идеология и научная тематика НИР. Приоритетными стали перспективные направления исследований, основанные на использовании современного оборудования и биотехнологических методов анализа. 
Пожалуй, впервые за историю Института появилась возможность разработки и апробации методов маркерзависимой селекции и раннего прогноза селекционной ценности генотипов в отсутствии сведений о родословных. Благодаря сквозной тематике, которая одновременно охватывала три наиболее хозяйственно ценных вида жвачных, результаты исследований могут быть сопоставлены и апробированы одновременно на крупном рогатом скоте и овцах в оседлом животноводстве и на полудиком виде в кочевом крупностадном северном оленеводстве. Таким образом, в Институте заложены основы для оценки правомочности экстраполяции результатов, полученных на одном из видов на другие. 
Значительные успехи достигнуты Институтом в изучении паразитофауны северных оленей в Республике Коми и Ненецком автономном округе. Проведена диагностика зараженности оленей различными паразитарными заболеваниями, такими как анаплазмоз, бабезиоз, тейлериоз и эрлихиоз. Установлено, что уровень зараженности оленей этими болезнями весьма высок, что требует разработки новых методов профилактики и лечения для сохранения здоровья животных и повышения продуктивности оленеводства в этих регионах.
Чрезвычайно актуальным и многообещающим направлением исследований стало изучение микробиоты пищеварительного тракта у различных видов – традиционных обитателей тундр и северной тайги. Выделение микроорганизмов ЖКТ, позволяющих усваивать труднодоступные питательные вещества из растительных субстратов тундровых и северо-таежных фитоценозов, создали реальные предпосылки для получения промышленных образцов штаммов микроорганизмов с высокой целлюлозолитической активностью и антагонистическими свойствами в отношении патогенов, а также способностью к деструкции микотоксинов. Налаживание выпуска таких препаратов в промышленных масштабах и использование их в качестве микродобавок может повысить усвоение питательных веществ из местных вегетативных кормов с высоким содержанием трудно переваримой клетчатки и протеина, что сулит повышение продуктивности животных и ослабление зависимости северного животноводства от завоза концентрированных кормов. 
Особо необходимо остановиться на участии Института агробиотехнологий в национальной генофондосохранной тематике, разработке методики использования местных генетических ресурсов в селекции для получения новых генотипов с высоким потенциалом продуктивности и адаптивными способностями к условиям Арктики и Субарктики. 
В этой связи отметим, что технологическая революция в животноводстве привела к кратному росту индивидуальной продуктивности животных на фоне кардинальных изменений структуры и питательности кормовых рационов, системы кормления и обслуживания животных, конструкции оборудования животноводческих помещений. Промышленная технология содержания потребовала выведения и совершенствования пород по биологическим и продуктивным особенностям, соответствующих искусственно созданной среде обитания. Поэтому за последние полвека с помощью современных селекционно-генетических методов были отселекционированы породы различных видов сельскохозяйственных животных и птицы интенсивного типа, соответствующие требованиям промышленных технологий. Их повсеместное разведение привело к вытеснению местных менее продуктивных пород, мало пригодных для эксплуатации в новых условиях. Проблема сохранения генетического разнообразия сельскохозяйственных животных обострилась, приобрела международное значение и нашла признание в решениях ВОЗ ООН. 
Внедрение промышленных технологий имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Последние обычно не обсуждаются. Укажем на некоторые из них. Промышленное животноводство ведет к концентрации поголовья на ограниченных площадях и, как следствие, повышает очаговое давление на природную среду, обостряет экологические проблемы, приводит к повышению энергозависимости и энергоуязвимости производства животноводческой продукции, снижает ее экологическую безупречность и биологическую ценность продуктов питания животного происхождения. Как правило, замена традиционной технологии на промышленную ведет к необратимым социальным последствиям, которые выливаются в разрушение традиционного быта и природопользования, провоцируют деградацию бытовой культуры местного населения и нередко к его физическому вырождению. Нельзя также забывать, что тотальный переход на промышленное животноводство с использованием коммерческих пород и технологий приводит не только к уничтожению местных генофондов, а чревато повышением зависимости производства от импорта племенного материала, оборудования и его обслуживания, поставки запчастей, программного обеспечения, кормовых добавок и пр. Для нашей страны в период беспрецедентного санкционного давления это может привести к непоправимым последствиям. 
В США, Канаде, содружестве Скандинавских стран разработаны детальные государственные и межгосударственные программы сохранения генофонда местных и локальных пород и популяций с соответствующим юридическим и финансовым обеспечением, за которое на конкурсной основе борются различные организации. 
Однако среди цивилизованных стран бывший Советский Союз, а ныне Российская Федерация по потерям генетических ресурсов занимает одну из лидирующих позиций. Например, только в Республике Коми за последние шесть десятилетий безвозвратно утрачены северная короткохвостая грубошерстная овца и выведенная в 1950-х гг. с ее участием печорская породная группа полутонкорунных овец, печорская упряжная порода лошадей, северный комолый скот. В настоящее время к исчезающим породам со статусом состояния «критическое» относится одна из лучших отечественных молочных пород крупного рогатого скота – холмогорская и ее печорский тип, полученный с использованием в качестве материнской основы печорского отродья северного комолого скота. 
В связи с этим Институтом проведен сравнительный анализ трехлетних бонитировочных данных о продуктивности и плодовитости холмогорской породы в племенных хозяйствах Российской Федерации при уровне удоя за последнюю законченную стандартную лактацию около 5 тыс. л молока на корову в год. На выборках в несколько сотен тысяч голов установили высокую конкурентоспособность холмогорской породы по длительности хозяйственного использования, пожизненной продуктивности, плодовитости и производству молочного жира+белка в расчете на месяц жизни коровы, включая период ее выращивания. По всем этим показателям она оказалась котнкурентоспособной относительно лучших коммерческих пород: голштинской и айрширской, а также отечественных молочных пород [23, 24]. К сожалению, в Российской Федерации эти данные не стали откровением для чиновников и конъюнктурной части науки. 
Республика Коми является одним из немногих российских регионов, в котором благодаря тесному сотрудничеству аграрной науки и племенной службы удалось сохранить банк криоконсервированного семени чистопородных и помесных быков холмогорской породы классических генеалогических линий и генеалогических линий печорского типа. Совместными усилиями науки и племенной службы сохранено чистопородное генофондное маточное поголовье холмогорской породы в старейшем племенном и генофондном хозяйстве МУП «Инта Приполярная». 
Исследованиями Института показано, что по объему генетической информации банка криоконсервированного семени быков и сохраненного по состоянию на 2022 г. в республике генофондного маточное поголовья чистопородного холмогорского скота, несмотря на падение его численности к поголовью исходной популяции на 2002 г. в 34 раза, основной генный пул холмогорской породы удалось сохранить [25]. К сожалению, практикуемое в республике содержание генофондного поголовья в экономически слабых хозяйствах приводит к ежегодному его сокращению и со временем чревато безвозвратной потерей в случае их банкротства. Кроме того, не высокая продуктивность животных в таких хозяйствах не позволяет вести поддерживающую селекцию по целевым породным признакам. С помощью микросателлитов и кластерного анализа удалось показать генетическую оригинальность печорского типа холмогорской породы, разницу в структуре STR-аллелофонда классической холмогорской породы и ее печорского типа, у которого удельный вес генетического компонента, общего с голштинской породой, был минимальным. Это различие другими генетико-популяционными и статистическими методами показать не удавалось.
Важным аспектом генофондосохранной тематики Института являются многолетние генетико-селекционные исследования популяции печорских полутонкорунных овец. Поиск селективнозначимых морфологических, биохимических и молекулярно-генетических маркеров для раннего прогноза продуктивности, позволяющие обнаружить в анализируемом генофонде перспективные для отбора генотипы и генетические реликты, характерные для исчезнувшей аборигенной северной грубошерстной короткохвостой овцы. Их обнаружение могло дать информацию об утраченном генофонде и в перспективе позволило ее использование для получения новых генотипов овец с повышенной плодовитостью, скроспелостью, полиэстричностью, интенсивностью роста приплода и устойчивостью к специфической эколологической среде обитания в высоких широтах. В рамках проведенных морфологических исследований выявили наиболее высокопродуктивные морфотипы и экстерьерные признаки, положительно коррелирующие с продуктивностью овцематок. На молодняке установили высокие положительные достоверные взаимосвязи между живой массой ягнят при рождении, в месячном возрасте и в возрасте при отбивке. Из всего комплекса признаков наиболее объективным показателем продуктивности маток оказалась величина прироста, полученного от них приплода, за 30 и 60 дней жизни [26]. Этот показатель аккумулирует в себе плодовитость, молочность, здоровье и является фенотипическим показателем хозяйственной ценности овцематки. Исследование в недалеком будущем наследуемости этого признака даст возможность прогнозировать вероятную племенную ценность животного. 
Интересные и многообещающие результаты получены при изучении взаимосвязей показателей биохимического состава крови и продуктивности овец разной породности. На основании анализа биохимических показателей крови представлены возрастные и генетические особенности формирования обмена веществ у высоко- и низкопродуктивных животных. Из полученных данных хорошо просматривается связь концентрации основных метаболитов крови с уровнем продуктивности животных, что позволяет рекомендовать вести селекцию овец с учетом индивидуального биохимического статуса организма. 
На протяжении всей истории овцеводства северная аборигенная грубошерстная короткохвостая овца и полутонкорунные овцы печорской породной группы не были вовлечены в генетико-популяционные исследования, поэтому их генофонды оставались практически не изученными. По существу предпринятое Институтом агробиотехнологии исследование представляет первую попытку получить комплексную зоотехническую и физиолого-генетическую характеристику овец печорской популяции и их помесей от скрещивания отечественных пород с зарубежными породами разными по направлению продуктивности, генезису и географической зоне обитания, помещенных в одинаковые экологические условия Приполярья. Анализ результатов их скрещивания, продуктивных качеств кроссбредного потомства позволит выявить и отобрать для размножения наиболее селективно и адаптивно ценные генотипы. 
Не менее важным направлением исследований проводимых на овцах является разработка методики маркерассоциированой селекции с использованием в качестве маркёров микросателлитов ДНК. На этом направлении получены первые результаты. На группах овец разных пород и породности установили статистически не достоверную, но многократно повторяющуюся тенденцию взаимосвязи средней гетерозиготности по 12 STR-локусам с фертильностью овцематок. Независимо от породы и породности повышенной фертильностью обладали группы животных характеризующиеся средним индексом гетерозиготности. Поисковое исследование, выполненное с использованием кластерного анализа и полиморфизма микросателлитов ДНК, пока не позволило выявить маркеры реликтового гененофонда северной аборигенной овцы [27]. Для повышения достоверности данных исследование будет продолжено путем анализа более многочисленной и генетически гетерогенной выборки. 
В целях выявления влияния условий среды на формирование генофонда и адаптивного значения генетического полиморфизма у северного оленя Институтом проведен сравнительный геногеографический анализ распределения частот аллелей трансферрина (Tf), печеночной эстеразы (Est-P3))[28-30] и ISSR-фрагментов ДНК [31]. 
Геногеографические исследования полиморфизма белков в популяции северного оленя на территории бывшего Советского Союза впервые были начаты в Коми филиале АН СССР д.б.н. П. Н. Шубиным, который показал наличие в долготном направлении географической клины распределения генных частот железосвязывающего транспортного белка трансферрина. П. Н. Шубиным также было обнаружено аномальное распределение генных частот медленной печеночной эстеразы в популяции северных оленей острова Колгуев относительно исходных материнских материковых популяций северных оленей Мало- и Большеземельской тунд. В Институте агробиотехнологий в 2022 г. были проведены идеологически сходные выполненным П. Н. Шубиным исследовани. С этой целью по литературным источникам проанализировали данные о географическом распределении частот ISSR-фрагментов ДНК в европейских материковых популяциях Мало- и Большеземельской тундр, острова Колгуев и Чукотского полуострова. По частотам ISSR-фрагментов, аллелей Est-P3 и редких аллелей Tf у материковых оленей Мало- и Большеземельской тундр наблюдали сходные тенденции в дивергенции с материковой Чукотской и островной Колгуевской популяциями. Полученные результаты показали, что независимо от использованных полиморфных систем выявлена устойчивая генетическая дифференциация географически изолированных материковых и островной популяций северных оленей, что служит косвенным доказательством, если не адаптивной ценности полиморфизма, то отсутствия его нейтральности. 
В заключение следует отметить, что приведенный в статье далеко не полный перечень исследований, проведенных Институтом агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, демонстрирует комплексный подход к решению ключевых проблем сельского хозяйства на Крайнем Севере, который направлен на адаптацию и улучшение существующих агротехнологий, способствующих стабильному развитию сельскохозяйственного производства в суровых климатических условиях. Примечательно, что в последние десятилетия в Институте существенно расширились научная тематика и использование современных методов исследования.
Показано, что в рамках перспективных направлений развития сельского хозяйства на Крайнем Севере Институт агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН ориентируется на Программу фундаментальных научных исследований в Российской Федерации, рассчитанную на долгосрочный период (2021–2030), утвержденную Правительством РФ [32].

Заключение
Сельскохозяйственное производство Республики Коми функционирует на малоплодородных почвах в условиях короткого вегетационного периода, с высоким риском возврата холодов и заморозков, специфическим фотопериодизмом и температурно-влажностным режимом – все это осложняет и снижает эффективность земледелия. Животноводство из-за неустойчивой кормовой базы, продолжительного зимнего периода, короткого периода заготовки кормов, высокой зависимости от доступности концентрированных кормов при отсутствии собственного их производства также оказывается рискованным, высокозатратным, экономически не стабильным и низкоэффективным. Северное оленеводство является экономической и социальной базой коренного населения Севера, играет важную роль в экономике региона, но его продуктивность находится в полной зависимости от реализации не контролируемого человеком комплекса природно-климатических факторов. Такие отрасли, как промышленное свиноводство и птицеводство целиком зависят от поставок и их обеспеченности концентрированными кормами. Поэтому первоочередная и основная задача сельскохозяйственной науки – это разработка наиболее эффективных методов повышения урожайности сельскохозяйственных продовольственных и кормовых культур, а также получения генотипов сельскохозяйственных животных обладающих высокой способностью противостоять экологическим стрессам, и с минимальными энергетическими затратами стабильно производить продукцию высокого качества в экологических условиях Крайнего Севера. В связи с этим приоритетными являются разработки селекционно-генетических методов и биотехнологий, позволяющих обеспечить стабильное и экологически чистое производство продуктов питания. Один из способов, облегчающих решение этих задач, – это максимальное использование в селекции в качестве исходного селекционного материала местных генетических ресурсов, а также экономически и экологически обоснованное территориальное размещение сельскохозяйственного производства.
В юбилейный для Института агробиотехнологий год хочется пожелать его коллективу продолжать с тем же упорством и настойчивостью преодолевать все трудности и добиваться выполнения поставленных задач на благо народа нашей Республики и страны в целом.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
 

Список литературы

1. Журавский, А. В. Избранные работы по вопросам сельскохозяйственного освоения Печорского Севера / А. В. Журавский. – Сыктывкар: Изд-во Коми НЦ УрО РАН, 2007. – С. 3-22.

2. Институт агробиотехнологий ФИЦ Коми НЦ УрО РАН 2019–2023: буклет / сост. А. А. Юдин. – Сыктывкар, 2024.

3. Тулинов, А. Г. Результаты обработки клубней картофеля жидким биостимулятором на экспериментальном устройстве / А. Г. Тулинов // Механизация и Электрификация сельского хозяйства. – 2016. – № 2. – С. 8–11.

4. Тулинов, А. Г. Оценка перспективных сортообразцов картофеля в условиях Республики Коми / А. Г. Тулинов, П. И. Конкин // Земледелие. – 2016. – № 8. – С. 45–47.

5. Беляева, Р. А. Влияние биологических препаратов и минеральных удобрений на продуктивность естественных сенокосов поймы реки Сысола / Р. А. Беляева, Е. Ф. Каракчиева, А. Ю. Лобанов [и др.] // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2016. – № 4. – С. 44–48.

6. Каракчиева, Е. Ф. Перспективные травосмеси бобово-злаковых агроценозов для полевого кормопроизводства в Республике Коми / Е. Ф. Каракчиева // Кормопроизводство. – 2015. – № 9. – С. 3–6.

7. Юдин, А. А. Обработка клубней и растений регуляторами роста позволили довести урожайность картофеля до 48 т/га и снизить затраты энергии и ресурсов до 56 % / А. А. Юдин, С. В. Коковкина // Журнал Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2017. – № 4 (59).

8. Тулинов, А. Г. Оценка перспективных сортообразцов картофеля в условиях Республики Коми / А. Г. Тулинов, П. И. Конкин // Земледелие. – 2016. – № 8. – С. 45–47.

9. Беляева, Р. А. Создание исходного материала серпухи венценосной (Serratula coronata L.) / Р. А. Беляева, Т. В. Косолапова, В. В. Володин [и др.] // Актуальные вопросы сельскохозяйственных наук в современных условиях развития страны: сборник научных трудов по итогам Международной научно-практической конференции (14.01.2015). – СПб., 2015. – Вып. II. – С. 55–57.

10. Чеботарев, Н. Т. Динамика плодородия и продуктивности дерново-подзолистой почвы под действием длительного применения удобрений в условиях Республики Коми / Н. Т. Чеботарев, А. А. Юдин // Достижения науки и техники АПК. – 2015. – № 2. – С. 11–13.

11. Инновационные разработки для внедрения в производство / сост. А. А. Юдин. – Сыктывкар: ФГБНУ НИИСХ Республики Коми, 2017. – С. 49–52.

12. Сокерина, Н. Н. Перспективные сорта ягодных культур для выращивания в Республике Коми / Н. Н. Сокерина // Состояние и перспективы развития садоводства в Республике Коми. Интродукция ягодных и кормовых растений: мат. научно-практического семинара (30.06.2014). – Сыктывкар: ФГБНУ НИИСХ Республики Коми, 2014.

13. Матюков, В. С. Генетические маркёры и резистентность крупного рогатого скота к заболеваниям / В. С. Матюков, Л. П. Шульга // II Международная конференция: «Молекулярно-генетические маркёры животных» 15–17 мая 1996 г. – Киев. – С. 74–75.

14. Гагиев, Г. И. Реликтовый генофонд крупного рогатого скота печорского типа холмогорской породы ПХ-1 / Г. И. Гагиев, В. С. Матюков, З. А. Пяткова [и др.] // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2000. – № 1. – С. 69–71.

15. Матюков, В. С. О сохранении холмогорского скота / В. С. Матюков, В. Л. Михеев // Молочное и мясное скотоводство. – 2007. – № 1. – С. 8–10.

16. Матюков, В. С. Программа сохранения и рационального использования местных популяций сельскохозяйственных животных, выведенных многовековой народной селекцией в экстремальных условиях Приполярного Севера: рекомендации / В. С. Матюков, Я. А. Жариков, О. А. Лямытских [и др.]. – Сыктывкар: НИПТИ АПК Республики Коми Россельхозакадемии, 2007. – 36 с.

17. Матюков, В. С. Об адаптивной внутрипородной дифференциации холмогорской породы крупного рогатого скота / В. С. Матюков // Сельскохозяйственная биология. – 2007. – № 6. – С. 24–34.

18. Казановский, Е. С. Ветеринарная наука на службе северного оленеводства / Е. С. Казановский. – Печора, 2013. – 190 с.

19. Казановский, Е. С. Ветеринарные проблемы оленеводства в регионе Европейского севера России / Е. С. Казановский, В. П. Карабанов, К. А. Клебенсон // Российский паразитологический журнал. – 2016. – Т. 37, Вып. 3. – С. 332–336.

20. Юдин, А. А. История создания, направления исследований и приоритеты развития сельскохозяйственной науки в Республике Коми / А. А. Юдин, С. В. Коковкина // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2017. – 4. – С. 4–8. – URL: https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/137/137 (дата обращения: 27.08.2024).

21. Отчет Института агробиотехнологий Коми НЦ УрО РАН 2022 / сост. С. В. Коковкина. – Сыктывкар, 2023.

22. Отчет о научно-исследовательской деятельности Института агробиотехнологий Коми НЦ УрО РАН 2023 / сост. С. В. Коковкина. – Сыктывкар, 2024.

23. Матюков, В. С. О генетических особенностях и селекционной ценности местного скота (на примере холмогорской породы) / В. С. Матюков, Ю. О. Тырина, Ю. Кантанен [и др.] // Сельскохозяйственная биология. – 2013. – № 2. – С. 19–30.

24. Матюков, В. С. Генетическая история и ценность генофонда исчезающей холмогорской породы / В. С. Матюков, Я. А. Жариков, Н. А. Зиновьева // Молочное и мясное скотоводство. – 2018. – № 2. – С. 2–8.

25. Матюков, В. С. Генетическое разнообразие сохраненной и предковой популяций чистопородного холмогорского скота Республики Коми / В. С. Матюков, Я. А. Жариков // Известия Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. Серия «Сельскохозяйственные науки». – 2023. – № 7 (65). – С. 103–111.

26. Канева, Л. А. Мясошерстное овцеводство на Севере / Л. А. Канева, Я. А. Жариков, В. С. Матюков. – Сыктывкар-Усть-Цильма, 2013. – 378 с.

27. Матюков, В. С. Анализ аллелофонда полутонкорунных овец печорской популяции с помощью STR-маркеров / В. С. Матюков, Я. А. Жариков, Л. А. Канева // Генетика. – 2023. – Т. 59, № 6. – С. 1–7. DOI:https://doi.org/10.31857/S0016675823060103.

28. Шубин, П. Н. Биохимическая и популяционная генетика северного оленя / П. Н. Шубин, Э. А. Ефимцева. – Л: Наука, 1988. – 103 с.

29. Шубин, П. Н. Идентификация 13 аллелей Tf-локуса у северного оленя (Rangifer tarandus L.) / П. Н. Шубин, Т. А. Ионова // Цитология и генетика. – 1983. – Т. 25, № 3. – С. 60–62.

30. Шубин, П. Н. Генетическая дифференциация популяций северных оленей / П. Н. Шубин, В. С. Матюков // Генетика. – 1982. – Т. 18, № 12. – С. 2030–2036.

31. Матюков, В. С. Генетическое разнообразие домашнего северного оленя по маркерам двух типов / В. С. Матюков, Я. А. Жариков // Аграрный вестник Урала. – 2022. – № 11 (226). – С. 46–57. – DOI:https://doi.org/10.32417/1997-4868-2022-226-11-46-57.

32. Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 годы): утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 31 декабря 2020 г. № 3684-р. – URL: https://static.government.ru/media/files/skzO0DEvyFOIBtXobzPA3zTyC71cRAOi.pdf (дата обращения: 27.08.2024).ф

Войти или Создать
* Забыли пароль?