Гамма-облучение семенного картофеля (SolanumtuberosumL.)

Наряду с классическими методами повышения продуктивности картофеля, основанными на использовании семенного материала высоких репродукций (1), минеральных и органических удобрений (2, 3), орошения, средств защиты растений (4-6), в последние годы все чаще применяются регуляторы роста различной природы (7-9). К перспективным методам

^* Работа выполнена по госзаданию в рамках темы плана НИР FGGM-2024-0013.

регулирования роста относится гамма-облучение клубней картофеля. По данным Всемирной организации здравоохранения, ухудшения качества продуктов питания после облучения не отмечается и специального токсикологического или пищевого исследования продуктов, облученных дозами до 10 кГр, не требуется (10).

Первые опыты по облучению пищевых продуктов, в том числе картофеля, в Российской Федерации проводились в 60-е годы XX века (11). В дальнейшем в России и за рубежом было установлено, что облученный картофель вполне пригоден для промышленной переработки на различные продукты (12-14). Отдельный вопрос представляет собой гамма-облучение семенных клубней малыми дозами с целью интенсификации ростовых процессов и увеличения урожайности (15).

Механизм действия гамма-облучения сводится в основном к радиолизу веществ, составляющих клетку (прежде всего, радиолиз воды), и образованию свободных и перекисных радикалов (16), биологически активных веществ хиноидной природы, активирующих мембраносвязанные рецепторы, которые влияют на синтез ДНК и РНК через промежуточные мессенджеры (17). Кроме того, возможно и непосредственное воздействие гамма-облучения на ДНК, приводящее к повреждению азотистых оснований, внутри-, межнитевых и ДНК-белковых сшивок, а также к образованию одно- и двунитевых разрывов. В зависимости от дозы возможно проявление гормезиса, то есть гипервосстановления (18-20), или, наоборот, необратимое повреждение ДНК, приводящее к угнетению деления клеток меристематической ткани и подавлению прорастания клубней (21).

В настоящей работе мы впервые установили, что предпосадочное гамма-облучение картофеля в дозе 1 Гр приводит к стимуляции прорастания клубней, ускорению прохождения фенологических фаз развития, увеличению биометрических показателей растений и, как результат, повышению общей и товарной урожайности. Наиболее эффективен этот прием для сортов, отличающихся медленным ростом и развитием на начальных стадиях.

Цель работы — оценить эффективность гамма-облучения семенных клубней картофеля по показателям роста, развития и продуктивности.

Методика. Полевые исследования проводили на экспериментальной базе «Коренево» ФГБНУ ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха (г.о. Люберцы, Московская обл.) в 2022-2024 годах.

Семенной картофель ( Solanum tuberosum L.) облучали в ФГБНУ ВНИИРАЭ на УНУ Гамма-установка радиационного облучения ГУР-120 (регистрационный номер 2795259). Клубни в сетках на поддоне размещали в центре зала и равномерно облучали с четырех сторон кобальтом-60 с интенсивностью 7 Гр/ч.

Картофель выращивали на дерново-подзолистой супесчаной почве со следующими агрохимическими показателями: сумма N-NO 3 и N-NH 4 — 715,0-745,0 мг/кг почвы, P 2 O 5 — 345,0-375,0 мг/кг почвы, К 2 О — 94,0103,0 мг/кг почвы, гумус — 1,8-2,0 %, Нг — 3,8-4,0 мг-экв/100 г почвы, S — 2,0-2,2 мг-экв/100 г почвы, V — 35,5-37,8 %, рН KCl — 4,3-4,5.

Схема опыта включала следующие факторы: фактор А — среднеспелые сорта картофеля Гранд и Вымпел; фактор Б — доза гамма-облучения Со⁶⁰, I вариант — контроль (без облучения), II — 1 Гр, III — 5 Гр, IV — 10 Гр; фактор В — срок облучения, I вариант — середина сентября (после прохождения двухнедельного лечебного периода при температуре 16-18 ° С), II — в конце апреля за несколько суток перед посадкой; фактор Г — количество осадков во второй половине вегетации (со второй декады июля по вторую декаду августа включительно), I вариант — 57,5 мм (2022 год), II —

83,4 мм (2024 год), III — 135,2 мм (2023 год).

Посадку осуществляли в 3-кратной повторности, общее число вариантов — 48, число делянок — 144, площадь учетной делянки — 10 м2, расположение вариантов — систематическое. Картофель сажали в первой декаде мая (44 тыс. клубней/га, ширина междурядий — 75 см), убирали в первой декаде сентября. Масса семенных клубней — 80-100 г.

Биометрические показатели (высота растений, число стеблей на куст, площадь листовой поверхности) оценивали в фазу цветения, урожайность картофеля и товарность клубней — в период уборки (22).

Влияние гамма-облучения клубней на целостность ДНК оценивали методом гель-электрофореза. Геномную ДНК выделяли по протоколу, основанному на СТАB-методе с некоторыми изменениями (23). При выделении ДНК использовали центрифугу Eppendorf 5424 («Eppendorf AG», Германия). Для контроля качества выделенной ДНК проводили электрофорез в 0,8 % агарозном геле с использованием источника питания и камеры («Вio-Rad Laboratories, Inc.», США). Спектры образцов ДНК регистрировали в проходящем УФ-свете цифровым фотоаппаратом Lumix DMC-FS20 («Panasonic Holdings Corporation», Япония).

Математическую обработку данных осуществляли методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (24) и с использованием программного пакета для статистического анализа STATISTICA 10 («StatSoft, Inc.», США). Вычисляли среднее значение выборки ( М) и доверительный интервал (± А Х). При этом А Х = t p,f х SEM, где t pf — коэффициент Стьюдента для доверительной вероятности P и числа степеней свободы f , SEM — стандартная ошибка среднего. Сравнение средних проводили в два этапа. На первом сравнивали выборочные дисперсии на однородность по F -критерию Фишера, на втором при F факт. <  F крит. сравнивали среднее арифметическое двух выборок по t -критерию Стьюдента. Если экспериментальное значение превышало критическое, то делали вывод о наличии существенной разницы между средними арифметическими двух выборок. Парные множественные сравнения средних проводили с использованием апостериорного критерия Фишера. Проверку гипотезы на однородность дисперсий проводили по критериям Хартли, Кохрена, Бартлетта и Левина. При p > 0,05 гипотеза об однородности дисперсий принималась (25).

Результаты. Наиболее важным интегральным показателем продуктивности картофеля служит урожайность товарных клубней размером более 30 мм. В этой связи были изучены метеоусловия вегетационного периода и проведен дисперсионный анализ для определения силы влияния изучаемых факторов на показатель и расстановки акцентов при анализе результатов фенологических и биометрических исследований в разрезе влияния факторов.

Учитывая, что клубнеобразование картофеля и накопление урожая происходят во 2-й половине вегетации (со второй декады июля по вторую декаду августа включительно), а также то, что предшествующий и последующий периоды для картофеля гораздо менее значимы из-за медленного прорастания, возможности использования запаса влаги из материнского клубня и прекращения накопления урожая за 2 нед до уборки после удаления ботвы, количество осадков 2-й половины вегетации рассматривалось как самостоятельный четвертый фактор в исследованиях. При этом распределение осадков за указанный период по годам варьировало в широком диапазоне: от 57,5 мм в 2022 году до 135,2 мм в 2023 году, в то время как в 2024 году выпало 83,4 мм, что близко к среднемноголетней норме 97,3 мм и среднему за 3 года исследований значению 92,0 мм. Дополнительный контраст фактору осадков 2-й половины вегетации за годы исследований придали температуры воздуха, которые были на 1,2-2,5 °С выше по сравнению со среднемноголетней нормой (табл. 1).

• 1.    Метеоусловия вегетационного периода в годы выращивания картофеля ( Sol-anum tuberosum L.) из гамма-облученных семенных клубней (данные метеостанции экспериментальной базы «Коренево», г.о. Люберцы, Московская обл.)

  Год	Период по декадам
  	май			июнь			июль			август			II декада июля— II декада августа
  	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III
  					Количество			осадков		, мм
  Среднее	15,3	15,2	21,8	19,4	21,6	24,2	24,0	27,8	27,5	19,8	22,2	25,5	97,3
  2022	2,6	20,6	28,4	12,7	23,6	1,8	55,9	27,4	13,6	15,9	0,6	0,4	57,5
  2023	1,4	1,2	21,1	17,3	1,6	62,8	4,8	46,3	45,5	26,3	17,1	15,6	135,2
  2024	25,0	3,4	2,5	26,9	79,3	9,0	34,5	29,1	26,3	15,4	12,6	3,0	83,4
  					Температура воздуха, ° С
  Среднее	11,2	13,3	14,6	15,9	17,4	18,4	18,8	19,6	19,4	18,8	17,5	15,7	18,8
  2022	9,6	11,4	11,2	18,3	18,9	21,4	22,2	19,4	21,6	21,9	22,3	22,9	21,3
  2023	7,9	15,6	15,7	15,2	18,9	17,1	20,8	17,3	18,9	23,0	20,7	14,9	20,0
  2024	6,7	11,6	19,8	20,4	20,9	20,9	24,3	23,0	19,8	18,7	18,8	20,2	20,1

• 2.    Результаты дисперсионного анализа по оценке влияния изучаемых факторов на товарную урожайность картофеля ( Solanum tuberosum L.) (г.о. Люберцы, Московская обл., 2022-2024 годы)

• 4.    Биометрические показатели растений картофеля ( Solanum tuberosum L.) в зависимости от сорта, срока и дозы гамма-облучения семенных клубней ( n = 9, Ì ± ∆ Х, P = 0,95, f = 8, t P,f = 2,306; г.о. Люберцы, Московская обл., 2022-2024 годы)

• 5.    Общая и товарная урожайность картофеля ( Solanum tuberosum L.) в зависимости от с и дозы гамма-облучения семенных клубней ( n = 9, Ì ± ∆ Х, P = 0,95, f = 8, t P,f = 2,306; г.о Московская обл., 2022-2024 годы)

  Сорт	Срок облучения	Доза облучения, Гр	Урожайность, т/га						Товарность
  			общая	к контролю		товарная (> 30 мм)	к контролю		%	к ко цент
  				т/га	1 %		т/га	%
  Гранд	Контроль	Без облучения 21,49±4,27				18,91±3,03			88,0±3,9
  	Сентябрь	1	20,60±4,61	- 0,89	- 4,1	17,77±3,25	- 1,14	- 6,0	86,3±4,1
  		5	19,31±4,46	- 2,18	- 10,1	16,01±2,84	- 2,90	- 15,3	82,9±4,9
  		10	18,30±4,05	- 3,19	- 14,8	13,96±2,88	- 4,95*	- 26,2*	76,3±8,1
  	Апрель	1	25,39±4,04	+3,90	+18,1	23,12±2,77	+4,21*	+18,1*	91,1±4,1
  		5	22,03±4,40	+0,54	+2,5	19,38±3,06	+0,47	+2,5	88,0±4,1
  		10	20,84±4,25	- 0,65	- 3,0	17,17±2,65	- 1,74	- 9,2	82,4±4,3
  Вымпел	Контроль	Без облучения 23,08±4,45				20,44±3,16			88,6±4,6
  	Сентябрь	1	21,63±4,77	- 1,45	- 6,3	18,35±3,14	- 2,09	- 10,2	84,8±5,9
  		5	20,15±3,83	- 2,93	- 12,7	16,58±2,32	- 3,86*	- 18,9*	82,3±5,1
  		10	19,38±4,10	- 3,70	- 16,0	14,46±2,53	- 5,98*	- 29,3*	74,6±7,5
  	Апрель	1	26,37±4,93	+3,29	+14,3	23,88±3,49	+3,44	+16,8	90,6±4,9
  		5	22,85±4,58	- 0,23	- 1,0	19,98±3,59	- 0,46	- 2,3	87,4±4,1
  		10	22,29±4,65	- 0,79	- 3,4	18,78±3,17	- 1,66	- 8,1	84,3±4,9
  * Разница по сравнению с контролем (без облучения) статистически значима на							уровне p <	0,05.

По результатам дисперсионного анализа 4-факторного опыта наиболее сильное влияние на величину товарной урожайности картофеля оказал фактор осадков 2-й половины вегетации — 61,6 % (табл. 2).

Факторы и их комбинации	SS	df	MS	F	p	Влияние фактора, %
1. Осадки	1826,8	2	913,4	3108,0	0,00	61,6
2. Сорт	33,3	1	33,3	113,3	0,00	1,1
3. Срок облучения	356,7	1	356,7	1213,7	0,00	12,0
4. Доза облучения	452,5	3	150,8	513,2	0,00	15,2
1 ½ 2	76,5	2	38,3	130,2	0,00	2,6
1 ½ 3	11,1	2	5,5	18,9	0,00	0,4
2 ½ 3	1,0	1	1,0	3,3	0,07	0,0
1 ½ 4	12,9	6	2,2	7,3	0,00	0,4
2 ½ 4	5,0	3	1,7	5,7	0,00	0,2
3 ½ 4	140,3	3	46,8	159,1	0,00	4,7
1 ½ 2 ½ 3	5,3	2	2,7	9,1	0,00	0,2
1 ½ 2 ½ 4	1,6	6	0,3	0,9	0,47	0,1
1 ½ 3 ½ 4	10,1	6	1,7	5,7	0,00	0,3
2 ½ 3 ½ 4	1,9	3	0,6	2,1	0,10	0,1
1 ½ 2 ½ 3 ½ 4	3,8	6	0,6	2,2	0,05	0,1
Ошибка	28,2	96	0,3			1,0

Всего                     2967,0                                                            100

Примечание. SS — сумма квадратов отклонений, df — число степеней свободы, MS — средняя сумма квадратов отклонений, приходящаяся на одну степень свободы, F — отношение межгрупповой дисперсии к внутригрупповой, p — вероятность значимости. Влияние факторов существенно при p < 0,05.

Это было обусловлено весьма широким диапазоном варьирования количества осадков за годы исследований (от 57,5 мм до 135,2 мм при среднемноголетней норме 97,3 мм) и подтверждает давно известный тезис о критической зависимости урожайности картофеля от влагообеспеченности в период клубнеобразования (26). Разница между наименее и среднеобеспеченным по влаге годом составила 25,9 мм, а между средне- и наиболее обеспеченным — 51,8 мм, что примерно эквивалентно однократному и двукратному поливам по 250 м3/га и согласуется с результатами опытов по влиянию на урожайность картофеля различных оросительных норм (27).

Вторым по силе влияния на товарную урожайность картофеля фактором оказалась доза гамма-облучения (15,2 %), третьим — срок облучения (12,0 %), а их сочетание обеспечило еще 4,7 % изменчивости показателя.

Суммарное влияние дозы и срока гамма-облучения было сопоставимо с половиной влияния такого сильнейшего фактора, как влагообеспеченность растений картофеля во 2-й половине вегетации.

Четвертым и самым слабым по силе влияния фактором был сорт — 1,1 %, что обусловлено схожестью изученных сортов картофеля в связи с их принадлежностью к одной и той же группе по срокам созревания (оба среднеспелые). Это типично для подобных исследований (28, 29). Тем не менее влияние большинства комбинаций вышеперечисленных факторов было выявлено на уровне значимости p < 0,05.

Установлено, что гамма-облучение семенного картофеля в дозах 1, 5, 10 Гр в сентябре отрицательно сказывалось на скорости прохождения фенофаз развития. Отставание в наступлении фазы полных всходов у сорта Гранд составляло 4-8 сут, у сорта Вымпел — 4-6 сут (табл. 3)

3. Прохождение растениями картофеля ( Solanum tuberosum L.) двух сортов фенофаз развития (сут) при гамма-облучении семенных клубней (г.о. Люберцы, Московская обл., 2022-2024 годы)

Сорт	Срок облучения	Доза облучения, Гр	Фенофаза
			всходы		бутонизация		цветение
			начало	полные	начало	полная	начало	полное
Гранд	Контроль	Без облучения	40	44	68	73	77	80
	Сентябрь	1	44	48	71	76	80	83
		5	46	50	72	77	81	84
		10	48	52	74	79	82	85
	Апрель	1	36	40	66	70	74	77
		5	40	44	69	73	79	82
		10	43	46	70	74	80	83
Вымпел	Контроль	Без облучения	32	36	60	64	72	77
	Сентябрь	1	35	40	63	67	73	79
		5	36	41	63	68	74	80
		10	38	42	64	69	76	81
	Апрель	1	29	33	58	61	69	74
		5	35	39	61	66	73	78
		10	37	41	63	67	74	80

К моменту клубнеобразования (фаза бутонизация—цветение) разница между вариантами с облучением в сентябре и контролем уменьшалась до 3-5 сут. К концу вегетации растения выравнивались в развитии, и начало отмирания ботвы отмечалось по всем вариантам одновременно (в середине августа). Схожую зависимость наблюдали в вариантах с высокими дозами гамма-облучения (5 и 10 Гр) в апреле. В проводившихся ранее исследованиях (30) при дозах гамма-облучения 15, 25 и 50 Гр происходило еще более значительное отставание растений в развитии вплоть до полного ингибирования прорастания.

При малой апрельской дозе (1 Гр), напротив, по обоим изученным сортам отмечались более ранние (на 3-4 сут) и дружные всходы по сравнению с контролем и, как следствие, на 3 сут более раннее цветение. В результате растения при апрельской обработке посадочного материала в дозе 1 Гр имели более продолжительный период формирования и накопления урожая по сравнению как с контролем, так и с вариантом с более высокими дозами облучения, особенно при сентябрьском сроке обработки. Подобные результаты по благотворному влиянию ионизирующего излучения на урожайность различных сельскохозяйственных культур, в том числе картофеля, за счет продления вегетационного периода были получены в 60-70-е годы XX века на Меньковской опытной станции (ФГБНУ Агрофизический научно-исследовательский институт) (31).

Положительное влияние апрельского гамма-облучения в дозе 1 Гр было отмечено и при оценке биометрических показателей растений. В этом 456

варианте по сравнению с контролем статистически значимое (p < 0,05) увеличение числа стеблей у обоих сортов составило 0,3 шт/куст, площади листовой поверхности — 4043,6-4578,0 м2/га, кроме того, была выявлена тенденция увеличения высоты растений на 1,7-2,0 см (табл. 4).

Сорт	Срок облучения	Доза облучения, Гр	Высота растений, см		Число стеблей, шт/куст		Площадь листовой поверхности, м2/га
			Ì ± ∆ Х	к контролю	Ì ± ∆ Х	к контролю	Ì ± ∆ Х	к контролю
Гранд	Контроль Без облучения		46,6±2,5		4,6±0,1		24496,6±2639,1
	Сентябрь	1	46,0±2,7	- 0,6	4,5±0,1	- 0,1	23662,5±2529,4	- 834,1
		5	44,8±2,6	- 1,8	4,3±0,1	- 0,3*	18292,1±2008,0 - 6204,5*
		10	42,4±2,7	- 4,2*	4,0±0,2	- 0,6*	16592,8±1824,3	- 7903,8*
	Апрель	1	48,3±2,8	+1,7	4,9±0,1	+0,3*	29074,6±3094,7 +4578,0*
		5	47,6±2,6	+1,0	4,6±0,1	+0,0	24389,6±2641,3	- 107,0
		10	47,0±2,4	+0,4	4,3±0,2	- 0,3*	21326,5±2273,2	- 3170,1*
Вымпел	Контроль Без облучения		45,2±2,4		3,8±0,1		23297,1±2475,9
	Сентябрь	1	43,9±2,4	- 1,3	3,5±0,2	- 0,3*	21589,1±2292,0	- 1708,0
		5	43,5±2,4	- 1,7	3,2±0,2	- 0,6*	20687,1±2216,6	- 2610,0
		10	41,5±2,3	- 3,7*	2,9±0,2	- 0,9*	16828,0±2193,4	- 6469,1*
	Апрель	1	47,2±2,6	+2,0	4,1±0,2	+0,3*	27340,7±2908,6	+4043,6*
		5	45,6±2,4	+0,4	3,6±0,2	- 0,2	22661,2±2422,6	- 635,9
		10	43,3±2,4	- 1,9	3,4±0,2	- 0,4*	21326,2±2317,9	- 1970,9

* Разница по сравнению с контролем (без облучения) статистически значима на уровне p < 0,05.

В остальных вариантах облучения, особенно при сентябрьском сроке и максимальной дозе 10 Гр, биометрические показатели растений снижались по сравнению с контролем.

Вследствие более раннего наступления фенофаз развития, на несколько суток более продолжительного периода формирования урожая и увеличения биометрических показателей растений гамма-облучение семенного картофеля в дозе 1 Гр обеспечивало рост как общей, так и товарной урожайности (табл. 5).

Прирост общей урожайности при облучении клубней дозой 1 Гр в апреле по сравнению с контролем составил у сорта Гранд 3,90 т/га, или 18,1 %, у сорта Вымпел — 3,29 т/га, или 14,3 %. При этом увеличение общей урожайности сопровождалось ростом товарности клубней у изученных сортов соответственно на 3,1 и 2,0 процентных пункта. В результате при облучении посадочного материала дозой 1 Гр в апреле было установлено статистически значимое увеличение товарной урожайности картофеля сорта Гранд (p = 0,023) на 4,21 т/га, или 18,1 %, и тенденция к увеличению товарной урожайности сорта Вымпел (p = 0,075) на 3,44 т/га, или 16,8 % (рис. 1).

Рис. 1. Товарная урожайность картофеля ( Solanum tuberosum L.) сорта Гранд (А) и сорта Вымпел (Б) в зависимости от дозы (К — контроль без облучения) , срока гамма-облучения семенных клубней (1 — апрель, 2 — сентябрь) и количества осадков во 2-й половине вегетации (а — 57,5 мм, б — 83,4 мм, в — 135,2 мм) (текущий эффект: F (6, 96) = 2,1758; n = 3, Ì ± ∆ Х; г.о. Люберцы,

Московская обл., 2022-2024 годы).

Схожие результаты по увеличению высоты растений, числа стеблей на куст, урожайности и товарности получены в работе А.С. Аллаяровой с соавт. (32) при предпосадочном облучении картофеля сорта Метеор. Однако в работе этих исследователей были использованы немного большие дозы облучения — 2 и 3 Гр, а при дозах свыше 4 Гр биометрические показатели растений и урожайность картофеля снижались, что хорошо согласуется с нашими данными в отношении доз выше 5 Гр.

Несколько меньшая отзывчивость сорта Вымпел по сравнению с сортом Гранд на облучение в дозе 1 Гр в апреле, по-видимому, была связана с тем, что сорт и так отличается ранним интенсивным прорастанием, потому стимулирующий эффект гамма-облучения проявлялся на нем в меньшей степени. Сорт Гранд, напротив, при прочих равных условиях прорастал на 8 сут позже, и, как следствие, стимулирующий эффект предпосадочного облучения проявлялся в большей мере. Дальнейшие исследования эффективности гамма-облучения следует проводить в первую очередь на сортах картофеля, которые характеризуются наиболее медленным ростом и развитием на начальных стадиях.

Кроме того, сравнивая характер повышения товарной урожайности сортов при увеличении количества осадков во 2-й половине вегетации, можно отметить, что сорт Вымпел формировал высокую урожайность уже при 83,4 мм (что близко к среднемноголетней норме 97,3 мм). Дальнейшее увеличение количества осадков до 135,2 мм привело лишь к незначительному росту урожайности еще на 2,0-3,0 т/га. Товарная урожайность сорта Гранд, напротив, равномерно возрастала при повышении количества осадков и при 83,4 мм отличалась от таковой при 135,2 мм на 4,7-6,2 т/га. Это также можно объяснить тем, что сорт Вымпел значительно опережает сорт Гранд на ранних фазах развития и успевает сформировать урожайность, близкую к максимальной, даже при количестве осадков, примерно равном среднемноголетней норме. Аналогичная зависимость отмечалась при сравнительном анализе этих сортов в других исследованиях (33, 34).

Рис. 2. Гель-электрофорез ДНК из меристем ростков картофеля ( Solanum tuberosum L.), полученных из семенных клубней после гамма-облучения в апреле: А — сорт Гранд, Б — сорт Вымпел; 1 — контроль (без облучения), 2 — 1 Гр, 3 — 5 Гр, 4 — 10 Гр (г.о. Люберцы, Московская обл., 2022 год).

При использовании метода гель-электрофореза для разделения на фракции ДНК, выделенной из меристем пророщенных ростков картофеля после облучения семенных клубней в апреле, значимой разницы по обоим изученным сортам мы не выявили (рис. 2).

Аналогичные результаты были получены при анализе ДНК из меристем ростков при облучении в сентябре. Это свидетельствует о том, что при гамма-облучении клубней картофеля в малых дозах существенных разрывов цепочек ДНК не происходило, тем не менее физиологический эффект облучения весьма значительно сказывался на показателях роста, развития и урожайности. Более детальное изучение влияния гамма-облучения на целостность ДНК и хроматина возможно при использовании метода комет (35), что позволит расширить представления о мембранном механизме биологического действия малых доз ионизирующего излучения (36) и его влияния на растительный организм (37, 38).

Отметим, что, помимо изучения эффективности гамма-облучения семенного картофеля для повышения урожайности (39-42), влияние этого приема в настоящее время исследуется и с точки зрения токсикологической безопасности (43). При этом в других странах основное внимание уделяется вопросу перспективности гамма-облучения продовольственного картофеля (44-46) и картофеля, предназначенного для промышленной переработки (47-51). Отдельное направление — использование гамма-облучения в селекции (52). Тематическое разнообразие исследования по применению гамма-облучения картофеля и наличие принципиальных проектно-конструкторских решений в конечном сч¸те должны привести к совершенствованию этих технологий, их удешевлению и широкому применению, в том числе, по нашему мнению, для повышения качества семенного картофеля.

Таким образом, с использованием дисперсионного анализа установлено, что при контрастно различающихся метеоусловиях второй половины вегетации сила влияния дозы гамма-облучения семенных клубней картофеля составляла 15,2 %, срока облучения — 12,0 %, а их сочетания — 4,7 % (p < 0,05). Выявлено физиологическое влияние гамма-облучения в дозе 1 Гр в апреле на скорость прорастания клубней (ускорение на 3-4 сут) и увеличение продолжительности формирования урожая. У обоих изученных сортов отмечено статистически значимое (p < 0,05) увеличение числа стеблей на 0,3 шт/куст и площади листовой поверхности — на 4043,6-4578,0 м2/га, а у сорта Гранд еще и товарной урожайности на 4,21 т/га (или на 18,1 %). Выявлена тенденция (p > 0,05) к увеличению высоты растений на 1,7-2,0 см, общей урожайности — на 3,29-3,90 т/га (или 14,3-18,1 %), товарности клубней — на 2,0-3,1 процентных пункта и товарной урожайности сорта Вымпел — на 3,44 т/га (или 16,8 %) (p = 0,075). Наиболее эффективным оказалось предпосадочное облучение в дозе 1 Гр у сорта Гранд: обработка положительно повлияла на его ростовые показатели и урожайность, компенсируя отставание в развитии на начальных этапах от сорта Вымпел. Более высокие дозы (5 и 10 Гр), особенно при сентябрьском сроке обработки, отрицательно сказывались на фенологических, биометрических показателях растений и урожайности у обоих изученных сортов. По результатам анализа методом гель-электрофореза, физиологический эффект гамма-облучения в изученных дозах не сопровождался нарушением целостности ДНК. Для разработки регламентов гамма-облучения семенного материла и создания необходимого оборудования требуются комплексные междисциплинарные исследования.

ФГБНУ Федеральный исследовательский центр картофеля им. А.Г. Лорха,