Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Впервые в полевых условиях Ленинградской области проведено комплексное полевое изучение 187 коллекционных образцов амаранта зернового направления использования при выращивании прямым посевом в грунт. Показана возможность за 87-114 дней получения физиологически зрелых семян у 55,6% образцов, подтверждая экологическую пластичность культуры и возможность ее выращивания в данном регионе РФ. Образцы вида A. cruentus L. определены, как более скороспелые. Выявлены ключевые фазы онтогенеза, длина которых достоверно влияла на продолжительность периода вегетации. Описаны идентичные для всех изученных генотипов фенофазы, не отражающиеся на уровне скороспелости. Знание продолжительности фаз онтогенеза амаранта для конкретных условий имеет значение при селекции и подборе сортов для выращивания. Идентифицированы характерные для скороспелых биотипов амаранта фенотипические маркерные признаки. На их основе сформировано представление о модели скороспелого сорта амаранта. Определены оптимальные метрические показатели надземной биомассы у скороспелых генотипов. Показано, что высота растений не коррелирует с уровнем скороспелости в данном регионе. В результате исследования впервые описана динамика развития надземной части амаранта в данном регионе, определены периоды наиболее активного вегетативного роста. Получена репродукция семян: средняя урожайность составила 22,7 ц/га., выделены наиболее урожайные генотипы. Отмечена тенденция к понижению урожайности с сокращением периода вегетации. Масса 1000 семян колебалась от 0,5 г до 1,25 г и в среднем составила 0,78 г. По результатам регрессионного анализа выявлена сильная взаимосвязь урожайности с общим количеством семян на растении (r=0,96) и несущественная с массой 1000 семян (r=0,24). Сделан вывод о предпочтительности выбора генотипов с периодом вегетации 97-114 дней, как более урожайных и вызревающих в данном регионе. Отмечен среднеспелый образец «Chiconchac» вида A. cruentus L. с наивысшей продуктивностью листовой поверхности. Данный образец является источником комплекса хозяйственно-ценных признаков и представляет интерес в качестве исходного материала для селекции. Впервые определена теплообеспеченность амаранта в условиях Северо-Западного региона РФ, необходимая для вызревания семян. Приведена сумма активных температур по фазам онтогенеза, выявлены критические периоды, теплообеспеченность которых влияет на длину вегетации культуры. Лимитирующим фактором среды, тормозящим рост и развитие амаранта, показана среднедневная температура воздуха в периоды с 15 июня по 15 июля, и с 1 по 29 августа. Полученные результаты имеют фундаментальное значение для перспективы разработки стратегии выращивания зернового амаранта в условиях Северо-Западного региона РФ. Дополнительно были разработаны калибровочные модели для ИК-анализатора по наиболее ценным биохимическим показателям семян амаранта: содержанию белка, масла, крахмала, влажности и основных жирных кислот: пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой, α-линоленовой. Разработанные модели будут использованы для последующего скрининга семян опытных образцов. Результаты первого года проекта представлены в виде двух докладов на Конференции «ВИР – 130: Генетические ресурсы растений» (5-9 ноября 2024 года, Санкт-Петербург) на тему «Скрининг зерновых форм амаранта из коллекции ВИР на скороспелость в условиях Северо-Западного региона РФ» (устный) и «Разработка калибровочных моделей для определения содержания ценных биохимических показателей в семенах амаранта» (стендовый). Опубликована статья «Потенциал коллекции амаранта ВИР в свете мировых тенденций использования и селекции» (Q2). Публикации: Sokolova D.V., Solovieva A.E., Zaretsky A.M., Shelenga T.V. The potential of the amaranth collection maintained at VIR in the context of global plant breeding and utilization trends. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii=Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2024;28(7):731-743. DOI 10.18699/vjgb-24-81

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В результате проведенных исследований получены данные биохимического скрининга семян 104 образцов амаранта зернового направления использования, выращенных в 2024 году в условиях Северо-Западного региона РФ. Определено содержание белка в семенах - 13,92% (11,51÷16,17%). Показано отсутствие существенных различий по содержанию белка в зависимости от стран происхождения, видового состава и окраски семян. Сделан вывод о низкой вариабельности уровня протеина у культуры. Аминокислотный профиль амаранта представлен 17 аминокислотами, из которых 7 – незаменимые и три частично заменимые. Сумма аминокислот в среднем составила 89,5 г/100г, из них незаменимых – 30,62 г/100г. Существенных различий между группами спелости не обнаружено, что говорит о достаточной стабильности состава и соотношения аминокислот в семенах культуры. Наиболее распространенными аминокислотами амаранта являются глутаминовая кислота и аргинин. Выявлены отличительные особенности между группами спелости по содержанию серина – аминокислоты, играющей фундаментальную роль в эмбриогенезе растений и участвующей в формировании реакции растений на абиотические стрессы. Анализ межвидовых различий показал, что образцы вида A. cruentus L. по ряду аминокислот (в том числе незаменимых) достоверно превышали A. hypochondriacus L. Содержание масла в семенах опытных образцов амаранта в среднем составило 4,84% (2,82÷6,28). Группа ультраскороспелых образцов характеризовалась пониженным содержанием масла: на 10-12%. Отмечены видовые различия - уровень масла в семенах вида A. hypochondriacus L. выше A. cruentus L. В жирнокислотном профиле семян опытных образцов амаранта идентифицировано 12 жирных кислот. Преобладают линолевая, олеиновая и пальмитиновая. Жирнокислотный профиль амаранта включает 75% ненасыщенных кислот: линолевую, олеиновую, α-линоленовую, вакценовую, пальмитолеиновую и гондоиновую. Соотношение ненасыщенных к насыщенным жирным кислотам составило 3:1. Содержание сквалена в масле опытных образцов амаранта в среднем составило 10,7%. Показано широкое разнообразие генотипов в очаге происхождения культуры по содержанию в семенах сквалена. Разработаны калибровочные модели для определения содержания белка, влажности, масла, пальмитиновой, олеиновой кислот в масле семян амаранта, которые могут быть использованы для скрининга большого количества образцов амаранта. Проведена верификация полученных данных полевого изучения у вызревших образцов амаранта. Контрастные погодные условия 2024 и 2025 годов позволили оценить пластичность генотипов и отобрать наиболее скороспелые по двум годам вегетации. Длина вегетационного периода у вызревших образцов в среднем составила 104,4 дня. Определена сумма активных температур, необходимых для вызревания семян генотипов в условиях Ленинградской области. Характерной реакцией генотипов на неблагоприятные погодные условия 2025 года являлось снижение высоты растений у всех образцов. Показано, что образцы вида A. cruentus L. в целом являются более скороспелыми, чем A. hypochondriacus L. Семенная продуктивность в 2025 году составила 18,0 ц/га, что на 6-31% ниже 2024 года. Благодаря короткому вегетационному периоду и лучшей вызреваемости урожайность ультраскороспелых генотипов более стабильна по годам исследования. В результате полевых испытаний амаранта в 2025 году подтверждены отличительные морфологические и фенотипические признаки амаранта для разных групп спелости, установлен диапазон сумм активных температур, достаточный для вызревания семян, описана динамика развития надземной части растений и определены периоды наиболее активного вегетативного роста в условиях Ленинградской области и потенциальная урожайность семян. Создан исходный материал с комплексом хозяйственно-ценных и биохимических признаков для селекции холодостойких и высокопродуктивных форм амаранта зернового направления использования с высоким содержанием белка, масла и сквалена. Результаты реализации проекта представлены в виде устных докладов на VIII Всероссийской конференции с международным участием «Экобиотех-2025» (1-4 октября 2025 года, Уфа) на тему «Зерновые виды амаранта из коллекции ВИР для выращивания в условиях Северо-Западного региона РФ» и на Международной научно-практической конференции «Амарант-культура будущего» (30 октября 2025 г., Воронеж) на тему «Жирнокислотный состав масла семян амаранта при выращивании в Северо-Западном регионе РФ». Опубликованы статьи «The potential of the VIR grain amaranth collection for cultivation in the northern regions» (Q2) и «Экспресс-оценка биохимических показателей хозяйственной ценности образцов семян амаранта из коллекции ВИР с помощью БИК-спектроскопии» (Scopus, Белый список).