Оценка генетического разнообразия хурмы в Шеки-Загатальском экономическом районе Азербайджана

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 634.451:631.52                                

Хурма ( Diospyros L) – это фрукт, происхождение которого связывают с ВосточноАзиатским регионом, где он является достаточно популярным. Хурму ценят за приятный вкус, высокое содержание антиоксидантов и микроэлементов, в частности употребление хурмы связывают с профилактикой дефицита йода. В Европе и Америке популярность этого фрукта дополнительно обусловлена его экзотичностью [1].

История выращивания хурмы в Азербайджане предположительно начинается в IV веке н.э. и связана с Японией, откуда, как предполагают, и завезли первые растения. В последние годы существования Российской империи, территории Азербайджана были основным поставщиком этого фрукта внутри государства, этот статус окончательно укрепился за Азербайджанской народной республикой во времена СССР [2].

Из более 500 видов, в стране выращивается 3, принадлежащих к роду Diospyros L, один из них Diospyros lotus , или хурма Кавказская, даже занесен в Красную книгу [3].

Сейчас, согласно данным базы FAOSTAT за 2019 г, Азербайджан вошел в 6 крупнейших производителей хурмы в мире, зафиксировав сбор почти 150 тыс т плодов. Среди кран Азии, что является регионом, который осуществляет наибольший вклад в производство хурмы, Азербайджан занял 4 место, уступив лишь Китаю, Корее и Японии. В этом же отчете FAOSTAT также указано, что Азербайджан демонстрирует тенденцию к наиболее быстрому приросту сбора урожайности, на мировом уровне, что достигает от 4 до 10% [4].

В период с 2019 по 2022 годы добыча хурмы на 510% удовлетворяла внутренний спрос Азербайджана, что побудило С. Гаджиева и С. Джафарова в разные годы внести этот фрукт в перечень сельскохозяйственной продукции с неиспользованным экспортным потенциалом [5, 6]. Между работами авторов с 2022 по 2024 годы прошло два года, за которые произошел как рост экспорта так и повышение производительности выращивания хурмы в стране [6].

Согласно оценке CAGR (Compound annual growth rate), проводившейся в 2024 г, прогнозируется значительный рост мирового рынка хурмы в промежутке с 2023 до 2031 года [7]. В данных условиях, а также из-за изменения климата, выращивание хурмы начали в ряде стран, для которых эта культура не была широко присуща ранее: в Бразилии, Италии, Австралии, Новой Зеландии и т.д. [8-10].

Ряд авторов из разных регионов, такие как Ф. Хиль-Муньйос, М. Бласко, Й. Донг и Л. Ванг, отмечают важность осознанной селекционной работы с сортами хурмы, поскольку от этого зависят органолептические признаки полученных плодов и их пригодность к употреблению и хранению [11-13]. Эти и другие авторы, в частности П. Пече и Т. Хуршид отмечают, что сейчас распространена проблема неконтролируемого перекрестного опыления и распространенных ошибок в маркировке, что вместе с отсутствием централизованных банков зародышевой плазмы во многих странах, приводит к нецелевому использованию земельных, материальных и человеческих ресурсов для выращивания плодов с неудовлетворительными или нежелательными органолептическими характеристиками: чрезмерной терпкостью, вяжущим вкусом, слишком тонкой кожурой что делает невозможным транспортировку и длительное хранение и т.д. [11-15].

Именно с неконтролируемым перекрестным опылением связывают дифференциацию сортов хурмы на четыре типа в зависимости от их терпкости и текстуры. Некорректная маркировка же часто является проблемой стран, где начали выращивать фрукт не так давно [8-9, 14-15].

Судя по опыту З. Муратан и Л. Шевчук осознанная работа с генетическим разнообразием выращиваемых сейчас сортов также может позволить зафиксировать определенные признаки зональности и найти генетические признаки, отвечающие за различие характеристик растений и, соответственно, их плодов, выращиваемых в различных климатических условиях и на разной высоте [16-17].

Несмотря на то, что культура выращивания хурмы в Азербайджане достаточно древняя и длится более тысячелетия, пока в стране нет общего банка зародышевой плазмы этих растений и упорядоченной статистики по распространенности и состояния выращивания различных сортов. Целью данной работы является первичный этап сбора данных о разнообразии генотипов плодовых деревьев хурмы, в районах где ее наиболее активно выращивают.

Материалы и методы

Исследование проводилось в областном научном центре Национальной академии наук (НАН) Шекинского района Азербайджана, в отделе биохимии растений.

Для работы было отобрано 30 образцов различных сортов хурмы рода Diospyros L -одного из трех, встречающихся на территории Азербайджана, в частности Шеки-Загатальского экономического района, где и было проведено исследование. Для выбора конкретных регионов использованы отчетные данные о состоянии выращивания хурмы за последние годы [18, 19]. Частные сады, которые собственно предоставляли материалы для исследования, были расположены в четырех районах: Balakən, Zaqatala, Qax и Şəki. В каждом из этих районов для полевых исследований в течение июня 2023 года было выбрано по два населенных пункта.

В качестве материала для экстракции ДНК было решено использовать листья растений. Сбор проводили в конце июня и в начале июля 2023 года, сразу после завершения фазы цветения. Основные морфологические характеристики деревьев из которых отбирались образцы, были описаны. Отбирались молодые органы среднего размера и без видимых повреждений, с таким расчетом, чтобы получить не менее 20 г зеленой массы для каждого из образцов. Транспортировка к месту проведения основной части исследования проводилась в пределах 2-3 часов.

При подготовке к дальнейшей работе, листья были промыты под проточной водой, для очистки от механического загрязнения. Избыток воды убрали с помощью бумажных полотенец. Далее проведена поверхностная стерилизация путем погружения образцов в 0,5% раствор гипохлорида натрия на время от 4 до 5 минут, для уменьшения вероятности попадания постороннего генетического материала в финальные образцы.

Отобрано по 50 мг зеленой массы для каждого из образцов. Для облегчения разрушения клеточных покровов применена гомогенизация с использованием жидкого азота. Полученный мелкофракционный порошок распределен по эпиндорфам, объемом 2 мл. В каждый добавлено 750 мл 2%-го раствора заранее подготовленного CTAB буфера. Последний из компонентов буфера - β-меркаптоэтанол вносился уже перед самым использованием.

Инкубирование проходило при 64ºC и длилось 45 минут, после чего раствор был последовательно дважды перенесен в хлороформ-изоамиловый спирт и один раз в изопропанол температурой -20ºC. После инкубации и каждого из этапов промывки происходило центрифугирование в течение 10 минут и при 12 000 оборотов. Первые два раза отобрано супернатант, осадок ДНК, полученный при последнем этапе центрифугирования промыто 70% этанола. Высушивание продолжалось до следующего дня, в открытых эпиндорфах, накрытых стерильной филтровальной бумагой.

Дополнительная очистка образцов от посторонних нуклеиновых кислот осуществлена с помощью РНК-азы. Образец растворен в растворе хлорида натрия и инкубирован при 37ºC в течение 30 минут. В качестве детергента использовали TE буфер, после чего очищенную ДНК повторно промывали этиловым спиртом.

Концентрацию ДНК в полученных образцах определяли с использованием метода электрофореза в агарозном геле. Чистота проверена путем определения разницы поглощения ултрафиолетовых лучей в диапазоне от 220 до 320 нм длиной, с помощью метода спектрофотометрии [21].

Полученные результаты использовали для трактовки генетического разнообразия сортов хурмы исследуемого региона.

Результаты

Забор материала проведен с меньшей территориальной однородностью. Было получено 30 образцов, неравномерно распределенных по административным единицам. В районе Балакен собрано 11 образцов — почти 37% от всего исследуемого материала. Большинство образцов, как собранных в этом районе так и с учетом других населенных пунктов, пришлись на Геракли — 6 комплектов листьев с деревьев предположительно разных сортов. Еще по 1 образцу получено в двух других населенных пунктах данного района Куллар и Айлыгбина. Следующий по количеству образцов район — Шеки. Всего получено 8 образцов, распределенных как 5 и 3 между Баккал и Гёйнюк. В районе Гах полученных образцов было 6, и они равномерно распределились между Зерне и Лакит. Меньше всего образцов в итоге получено в Загатала: 3 в Мамрух и 2 в Узунгазмалаr — суммарно 5 для всего района. Каждый образец был закодирован буквенно-цифровым обозначением. Они состояли из двух букв, соответствующих первым буквам названия района и населенного пункта в которых проводился сбор материала, и двухцифрового номера присвоенного индивидуально (Таблица).

Таблица

БУКВЕННО-ЦИФРОВЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ РЕГИОНАМ И НАСЕЛЕННЫМ ПУНКТАМ СБОРА

№	Название образцов	Регион, где были собраны образцы	Деревня, где были собраны образцы
1.	BG-02	Балакен	Геракли
2.	BA-03	Балакен	Айлыгбина
3.	ZU-01	Загатала	Узунгазмалаr
4.	BG-03	Балакен	Геракли
5.	QL-03	Гах	Лакит
6.	ZM-03	Загатала	Мамрух

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №3 2025 № Название образцов Регион, где были собраны Деревня, где были собраны 7. ZM-02 Загатала Мамрух 8. BG-06 Балакен Геракли 9. ŞB-03 Шеки Баккал 10. ŞG-01 Шеки Гёйнюк 11. ŞB-05 Шеки Баккал 12. BA-01 Балакен Аджилыкбина 13. ŞB-04 Шеки Баккал 14. ŞG-03 Шеки Гёйнюк 15. BG-05 Балакен Геракли 16. BG-01 Балакен Геракли 17. BG-07 Балакен Геракли 18. ŞB-02 Шеки Баккал 19. QZ-03 Гах Зерне 20. QZ-04 Гах Зерне 21. ZM-01 Загатала Мамрух 22. ZU-02 Загатала Узунгазмалаr 23. QL-01 Гах Лакит 24. QL-02 Гах Лакит 25. BA-02 Балакен Аджилыкбина 26. BQ-01 Балакен Куллар 27. BG-04 Балакен Геракли 28. ŞG-02 Шеки Гёйнюк 29. ŞB-01 Шеки Баккал 30. QZ-05 Гах Зерне

В дальнейшем образцы будут упоминаться в тексте с использованием индивидуального кода.

Описание полученного материала

Каждый образец листьев был получен из растения, имевшего какой-то характерный сортовой признак или комбинацию признаков, которая на морфологическом уровне отличала его от других. Образец BG-02 собран с пятилетнего дерева около 7 м высотой, с широкой пирамидальной кроной и мелкими белыми цветками. Цветки разнополые, растение однодомное. Собственные листья 10-15 см длиной, эллиптической формы, заостренные на конце и с зубчатыми краями. Его цвет темно-зеленый, насыщенный, поверхность блестящая. Листовая пластина достаточно жесткая.

Следующий образец BA-03, был получен из сравнительно невысокого четырехлетнего дерева, высотой 4,5 м. Форма кроны широкая и округлая, довольно сильно отличается от предыдущего образца. Листья 8-12 см длиной, овальные, слегка заостренные на конце, также с зубчатыми краями и светло-зеленого яркого цвета без особого блеска. Цветки обоеполые, мелкие и белые. Мужские и женские цветки находились на одном растении.

Дерево с которого отобран следующий образец из того же района BG-06, также было не очень высоким и достигало 5 м в высоту. Крона подобна предыдущей описанной - округлая и широкая. Листья сердцевидные, с зубчатыми краями, темно-зеленого цвета и с блестящей поверхностью. Средний размер листьев этого сорта 8-12 см в длину. Цветы, как и в предыдущих случаях, мелкие белые и обоеполые, а растение однодомное.

Так же однодомное растение образца BG-05. Его цветы мелкие белые и обоеполые. Крона широкая и пирамидальная, а высота дерева чуть больше 7 м. Листья овальные, слегка заостренные на конце, с ровными краями, светло-зеленые, 10-15 см длиной и без специфического блеска.

Образец BG-01 был собран с самого высокого дерева 12 м высотой. Его крона была широкой округлой формы, листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 10-15 см длиной. Мелкие белые цветы разнополые и размещаются на разных деревьях. Образец был отобран у растения с женскими цветками.

BG-07: дерево высотой 7,5 м, с широкой пирамидальной кроной и мелкими белыми разнополыми цветками. Растение однодомное. Отобранные листья эллиптической формы, заостренные на конце, с зубчатыми краями, насыщенного темно-зеленого цвета, блестящие, 12-18 см длиной.

BG-04: дерево высотой 4 м, форма кроны широкая, округлая. Листья овальные, слегка заостренные на конце, с зубчатыми краями, светло-зеленые и примерно 8-12 см длиной. Растение однодомное, с мелкими белыми разнополыми цветками.

BG-03: взрослое дерево достигало 6,5 м в высоту, крона широкая, округлая. Цветки мелкие, белые, обоеполые. Растение однодомное. Листья овальные, слегка заостренные на конце, с зубчатыми краями, светло-зеленые, блестящие. Их длина составляла 8-12 см.

Дерево образца BA-01 также принадлежало к невысоким — 5 м высотой, с характерной для невысоких деревьев хурмы широкой округлой кроной. Для этого сорта характерны специфического вида листья: сердцевидные, с зубчатыми краями, 8-12 см длиной. Основной цвет этих листьев был блестящий темно-зеленый, но светлые и желтые пятна придавали им пестрый вид. Само растение однодомное, с типичными белыми разнополыми цветками.

Предпоследний образец из Балакен это BA-02. Дерево высотой 5 м, с широкой овальной кроной. Листья по форме овальные, заостренные на конце слабо, с зубчатыми закругленными краями, светло-зеленого цвета и длиной 8-12 см.

BQ-01 - последний образец из Балакен и единственный из Куллар. Дерево высотой 7 м, с широкой пирамидальной кроной. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 12-18 см длиной. Цветы типичные, разнополые, расположены на одном растении. Плоды этого сорта черные, что отличает его от уже рассмотренных растений.

Следующий блок включает образцы отобранные в районе Загаталла. ZU-01 — взрослое дерево достигало чуть более 4 м в высоту. Крона широкая, округлая, немного напоминает таковую у яблони. Листья сердцевидной формы, края зубчатые, листовая пластина темнозеленого цвета с характерным блеском. Длиной 8-12 см. Однодомное растение с типичными для хурмы цветками. Для плодов характерна плотная твердая мякоть. Для дерева с которого был собран образец ZU-02 характерна относительно большая высота, оно достигало около 9,5 м. Крона широкая, округлая, больше присуща более низким сортам. Листья 12-15 см длиной, эллиптические, типично заостренные на конце, с присущими большинству растений хурмы зубчатыми краями. Цвет листовой пластины темно-зеленый, присутствует характерный блеск. Однодомное растение с типичными для своего рода мелкими белыми цветками.

Еще один образец отобран с дерева с небольшой высотой и характерным для него морфотипом — ZM-01. Материнское растение однодомное, с типичными цветками, широкой округлой кроной и высотой около 6,5 м. Листья типичные овальные, слегка заостренные на конце, с зубчатыми краями, светло-зеленые, длиной 8-12 см. Характерным для этого сорта является «румянец» - большие округлые красные пятна на оранжевой кожуре.

ZM-02 — образец отобран с невысокого дерева высотой 4,5 м, для которого при этом была характерна широкая пирамидальная форма. Листья, подобно предыдущему образцу, эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, однако при этом больше и достигают 10-15 см длиной. Для этого сорта присущ светлый желто-оранжевый цвет кожуры и сравнительно небольшой размер плодов.

Последний образец из этого района ZM-03. Собранный с невысокого шестилетнего дерева, едва достигавшего 4 м. Типичная широкая округлая форма кроны. Листья сердцевидные, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 8-12 см длиной. Однодомное растение с типичными цветками, несколько меньшего размера. Цветы были расположены на ветвях группами. Плоды мелкие, ярко-оранжевого цвета.

Растения с которых были отобраны образцы листьев в районе Qax довольно похожи как между собой, так и с теми, что описаны выше, поэтому для них всех учтены характеристики плодов.

Характеристики растения с которого отобрано QL-01 были следующие. Высота взрослого дерева: 5-7 м. Форма кроны: широкая, округлая, листья овальные, слегка заостренные на конце, с зубчатыми краями, светло-зеленые и 8-12 см длиной. Однодомное растение с типичными цветами. Плоды темно-коричневые, приближенные к черному, и с характерным шоколадным привкусом.

QL-02 — взрослое дерево этого сорта достигало 5,5 м в высоту. Крона широкая, округлая, с густой листвой. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 10-14 см длиной. Цветы мелкие, белые, обоеполые, обоеполые. Плоды крупные, круглые, желто-оранжевые, с плотной мякотью, сладкие с медовым привкусом.

QL-03 — высота взрослого дерева 4-5 м. Крона широкая, округлая, с поникшими ветвями. Листья сердцевидные, заостренные на конце, с зубчатыми краями, светло-зеленые, 8-10 см длиной. Цветы мелкие, белые, обоеполые, обоеполые. Плоды небольшие, овальные, оранжевые с красным румянцем, с мягкой мякотью, сладкие с терпким привкусом.

QZ-04 — дерево вырастает до 9 м в высоту. Крона широкая, пирамидальная. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 12-16 см длиной. Цветки мелкие, белые, однополые (мужские и женские цветы на разных деревьях). Плоды средние, круглые, желто-оранжевые, с мягкой мякотью, сладкие с терпким привкусом.

QZ-05 — дерево 6 м высотой. Крона широкая, округлая, листья сердцевидные, заостренные на конце, с зубчатыми краями, светло-зеленые, 10-12 см длиной. Цветы мелкие, белые, обоеполые, обоеполые. Плоды крупные, овальные, темно-оранжевые, с сочной мякотью, сладкие с медовым привкусом.

QZ-06 — Дерево достигало около 7 м в высоту. Крона широкая, пирамидальная. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 12-14 см длиной. Цветы мелкие, белые, обоеполые, обоеполые. Плоды средние, круглые, оранжевые с красным румянцем, с ароматной мякотью, сладкие с терпким привкусом.

Деревья выбранные для отбора материала в районе Шеки в целом отличались от уже рассмотренных средней высотой.

Дерево ŞB-01 достигало до 14 м в высоту. Крона была широкой пирамидальной формы. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 12-18 см длиной. Цветы мелкие, белые, однополые, однополые. Двудомное растение.

Высота взрослого дерева ŞB-02 составляла около 10 м. Крона широкой округлой формы. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 10-12 см длиной. Цветы мелкие, белые, обоеполые, обоеполые. Плоды небольшие, круглые, ярко-оранжевые.

Дерево образца ŞB-03 достигало 10 м, имело типичную пирамидальную широкую крону. Листья типичные, блестящие, темно-зеленого цвета и характерной эллиптической формы, при этом достигали до 15 см, что больше всех рассмотренных в ходе исследования сортов.

Дерево сорта ŞB-04 достигало 11 м в высоту. Крона широкая, раскидистая. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, светло-зеленые, 8-10 см длиной. Цветки мелкие, белые, обоеполые, обоеполые. Плоды средние, овальные, темно-коричневые, почти черные, сладкие с шоколадным привкусом.

ŞB-05 — дерево достигает 10 м в высоту. Крона широкая, округлая, листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 12-14 см длиной. Цветы мелкие, белые, однополые, однополые. Растение двудомное.

Высота взрослого дерева ŞG-01 составляла почти 12 м. Крона широкая, пирамидальная. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые и блестящие, 14-16 см длиной. Цветы мелкие, белые, обоеполые, обоеполые. Плоды крупные, сердцевидные, оранжевые с красным румянцем, с мягкой, почти желеобразной мякотью и карамельным привкусом.

Дерево ŞG-02 подобно предыдущим достигало 10 м в высоту. Крона широкая, пирамидальная. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темнозеленые, блестящие, 12-14 см длиной. Нетипичными были цветы: среднего размера, белые, характерной колоколообразной формы, но также обоеполые. Плоды крупные, круглые, желто-оранжевые, с плотной мякотью.

Нетипичные цветы присущи растению из которого отобран последний образец ŞG-03. Само дерево этого сорта также высокое — до 10 м. Крона широкая, пирамидальная. Листья эллиптические, заостренные на конце, с зубчатыми краями, темно-зеленые, блестящие, 14-16 см длиной. Цветы мелкие, фиолетового цвета и обоеполые.

Таким образом описаны общие морфологические признаки исследуемых сортов.

Выделение генетического материала

Экстракция ДНК была проведена по стандартному протоколу CTAB, концентрация и чистота полученного генетического материала была проверена с помощью электрофорентичного разделения и спектрофотометрии соответственно. Результаты показали, что во всех 30 образцах содержится разное количество ДНК. Наименьшая концентрация — 53,8 мкг/мкл выделена для образца BG-02, а наибольшая для QZ-03 — 2446,0 мкг/мкл (Таблица 2).

Таблица 2

КОНЦЕНТРАЦИЯ (мкг/мкл) И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВЫДЕЛЕННОЙ ДНК (мкг/мкл)

№ п/п	Образцы	ДНК-индикаторы		№ п/п	Образцы	ДНК-индикаторы
		концентрация	концентрация			концентрация	загрязнение
1.	BG-02	53.8	1.20	16.	BG-01	83.1	1.15
2.	BA-03	26.4	1.8	17.	BG-07	587.5	2.07
3.	ZU-01	665.9	2.11	18.	ŞB-02	571.4	2.12
4.	BG-03	92.1	2.19	19.	QZ-03	2446.0	2.06
5.	QL-03	117.2	1.55	20.	QZ-04	109.3	2.10

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №3 2025 № Образцы ДНК-индикаторы № Образцы ДНК-индикаторы п/п концентрация концентрация п/п концентрация загрязнение 6. ZM-03 56.7 1.74 21. ZM-01 492.0 2.25 7. ZM-02 677.2 1.84 22. ZU-02 19.4 1.82 8. BG-06 661.8 1.47 23. QL-01 2413.1 2.09 9. ŞB-03 670.2 2.11 24. QL-02 600.2 2.05 10. ŞG-01 721.0 2.04 25. BA-02 258.4 2.27 11. ŞB-05 418.1 2.14 26. BQ-01 866.5 2.05 12. BA-01 761.6 1.91 27. BG-04 700.0 2.21 13. ŞB-04 783.4 2.14 28. ŞG-02 263.6 2.40 14. ŞG-03 361.4 1.91 29. ŞB-01 1176.9 2.18 15. BG-05 468.2 1.15 30. QZ-05 2013.1 2.13

Условно чистой однако можно считать ДНК только 5 образцов: BA-03, ZM-02, BA-01, ŞG-03 и ZU-02. Еще для 6 образцов зафиксировано вероятное белковое загрязнение. Это образцы BG-02, QL-03, ZM-03, BG-06, BG-05, BG-01. Остальные образцы скорее всего содержат примеси РНК или других соединений.

Несмотря на большое разнообразие сортов, подтвержденное и оценкой морфологических показателей, и первичным обзором результатов выделения генетического материала, остается еще много работы по дальнейшей работе по изучению генетических связей между отдельными сортами и выявлению целевых для селекции генов. Также определены направления, требующие усовершенствования методик выделения и очистки генетического материала для получения качественных результатов в будущем.

Обсуждение

Выращивание хурмы в Шеки-Загатальском экономическом районе получило свое развитие ввиду совпадения ряда важных обстоятельств. Прежде всего это особенности климата и почвы, соответствующие потребностям этих растений, также регион расположен в предгорьях Кавказских гор, где есть много склонов, которые хорошо подходят для выращивания хурмы - склоны обеспечивают защиту от ветров и хороший дренаж. З. Муратан и Л. Шевчук выделяют эти факторы как наиболее важные для выращивания растений рода Diospyros [16, 17].

Э. Беллини и Т. Хуршид отмечают, что недостаток одного или ряда этих условий является препятствием к выращиванию хурмы в других странах [8, 10].

Однако, несмотря на то, что условия для выращивания хурмы в Шеки-Загатальском районе в целом являются оптимальными, они часто уступают ряду центральных регионов. Поэтому успешность этого направления в данном регионе можно связать еще и с административными и урбанистическими особенностями: более низкой интенсивностью застроек, сравнительно небольшим количеством населения и близостью к странам-импортеров продукта [6, 18-19].

Выбор конкретного экономического региона опирался на карту составленную А. Стрефом на основе отчета В. Хеннена 2016 года [18]. Согласно этим данным, четыре северных района Шеки-Загатальского региона, имели разную пригодность к выращиванию хурмы. Наиболее оптимальными авторы определили условия района Şəki, что вероятно связано с преобладанием низменностей и лучшим доступом к влаге. Несколько менее подходящими признали условия района Qax, что имеет больше территорий, находящихся на большей высоте. Такая же тенденция наблюдалась и для северных регионов - Загаталла и Балакен [22].

Однако трудно говорить здесь о корреляции высоты и особенностей морфологии деревьев хурмы и высотой или местом их выращивания. Очевидно из результатов морфологического анализа, что особенности тех или иных аспектов развития скорее коррелируют с сортом растения. Работы Э. Беллини, А. Мовват, М. Ямада и других кроме принадлежности к сорту, как значительные факторы морфологических различий выделяют способ посадки, подход к обрезке и способа выращивания в целом [9, 23-24]. Без владения такими данными об исследуемых растениях, можно отметить, что часто растения описаны на территории более приемлемых для них условий, имели большие средние размеры листьев и достигали больших показателей высоты. Особенно это заметно на примере хурмы района Щеки по сравнению с районом Балакен. Так, разница в длине листовой пластинки деревьев из этих районов в среднем составляла 1,5-2 см.

Четкая корреляция прослеживалась между высотой деревьев и формой их кроны. Деревья выше 7 м чаще имели пирамидальную крону, ниже — округлую и широкую. Кроме роста определенная зависимость была и между формой кроны и формой листьев. Деревья с овальной кроной чаще имели сердцевидные и овальные листья, а деревья с пирамидальной — эллиптические. Но эти зависимости прослеживались не во всех случаях.

Подобные выводы, относительно зависимости формы кроны от высоты дерева описаны К. Ченом для растений смешанных лесов [25].

Форма листьев, в свою очередь, если учитывать данные анализа Я. Су, может зависеть больше от высоты дерева [26].

В общем, анализ морфологических характеристик для идентификации конкретных сортов очевидно следует применять с осторожностью, но он может быть составной частью работы по предварительному отбору материала для генетических исследований.

Следующим блоком работы является собственно оценка генетического разнообразия. Залогом успешного установления генетических связей и потенциального определения целевых для селекции генов является качественное выделение и очистка генетического материала. Оценка генетического разнообразия предшествовала селекционной работе К. Гуана в Китае, И. Титирики в Румынии, С. Парк в Корее, а также в других [27-31].

Работы упомянутых авторов были опубликованы в период между 2020 и 2024 годами, что дополнительно подтверждает актуальность геномного скрининга разнообразия хурмы по состоянию на сегодня, и о тенденции к распространению более осознанного подхода как к селекции, так и к использованию земель и системность в распространении существующих и новых сортов. Данная тенденция присутствует не только в случае выращивания хурмы. Оценка генетического разнообразия в разное время осуществлялась различными авторами для селекции таких культур как клубника, персики, виноград, цветная капуста, соя, зерновые культуры и т.д. [31-36].

Во всех этих работах определяется проблематика неструктурированного подхода к выращиванию культурных растений и хаотического селекционирования. Перспективы и преимущества интеграции генетики в селекционную работу основательно в своей работе описал Р. Бернардо, где среди прочего поддержал создание банков зародышевой плазмы и определил это одним из трех весомых аспектов развития сельскохозяйственных и садовых культур [37].

Однако, учитывая то, что большинство образцов, а именно 25 из 30 не были очищены до оптимального уровня, есть смысл пересмотреть методы очистки, которые применялись. Несмотря на то, что после экстракции первичную очистку от посторонних нуклеиновых кислот, в частности РНК, проводили с помощью применения РНК-аз, большинство образцов, а именно 19 из 30 были загрязнены именно посторонними РНК. Белковое загрязнение, обнаруженное в 6 образцах вероятнее всего осталось вследствие несовершенного разделения в ходе электрофореза. А. Руссо и др. показали эффективность дополнительной очистки ДНК путем погружения в раствор с карбоксилированными магнитными шариками после последовательной спиртовой экстракции, которую проводили по другому протоколу, однако приближенно к методике, которая использовалась в данном исследовании. Это замедлило собственно процесс экстракции, ведь кроме собственно времени взаимодействия с шариками было проведено еще последовательные этапы разделения полученной смеси. Проверка с помощью спектрофотометра показала относительную чистоту полученных образцов [38].

С. Хасан, в свою очередь в ходе попыток оптимизировать выделение ДНК из растительных тканей обнаружила, что генетический материал выделенный из семян хризантемы был более качественным и чистым, чем полученный из листьев [39].

Еще более оптимизированным является подход предложенный П. Раджетом, который не предусматривает экстракции и очистки, а извлекает целевые фрагменты ДНК для непосредственно полимеразной цепной реакции (ПЦР) с помощью поливинилового пластыря с микроиглами [40].

Часто же авторы идут по пути именно обработки РНКазами с последующим электрофорезом. Такую последовательность действий использовали в подобных исследованиях С. Виланова, З. Ли, Д. Джонсон и другие [41-43].

Результаты данных авторов в целом приближены к полученным здесь: достаточно большая — от 20% до 60% доля контаминированных образцов, у всех авторов доля контаминации РНК, о которой указывают значения спектрофотометрии выше 2, также преобладают над белковым загрязнением.

В общем, выращивание хурмы в Шеки-Загатальском районе Азербайджана демонстрирует значительный успех благодаря благоприятному климату, почвам, склонам и административным особенностям региона. Проведенные исследования по экстракции и очистке ДНК хотя и показали загрязнение части образцов, открывают путь к оптимизации методов очистки, что позволит получить более точные результаты. Эти результаты и дальнейшие исследования в области генетики хурмы в ШЗЕР имеют значительный потенциал для улучшения селекционной работы, сохранения ценных сортов и развития этой перспективной культуры.

Выводы

В ходе данной работы был произведен осмотр садов хурмы в четырех районах Шеки-Загатальского экономического района, где сохранился один из древнейших обычаев выращивания этого фрукта. На основе морфологических характеристик, было в итоге отобрано 30 образцов листьев с деревьев которые, как предполагалось, принадлежат к разным сортам. Сами растения были описаны согласно схеме. Несмотря на трудности, связанные с описанием и трактовкой полученных данных, сделано предположение о наличии корреляции между высотой дерева и формой кроны, а также формы листьев. Так, среди описанных сортов, деревья выше 7 м чаще имели пирамидальную крону, тогда как ниже -широкую и овальную. Также деревья с овальной кроной чаще имели овальные или сердцевидные листья, тогда как деревья с пирамидальной — эллиптические, хотя вероятно данный показатель зависит скорее от высоты, чем от формы кроны.

Работа с экстракцией и очисткой генетического материала предварительно подтвердила, что все 30 образцов скорее всего принадлежат растениям разных сортов, что и было предположено на основе морфологических характеристик. Однако окончательные выводы требуют дополнительных исследований по выбору и сравнению целевых генов и определения родства этих образцов. Однако, для предварительной качественной оценки генетического разнообразия использование морфологических характеристик оказалось эффективным.

Также проверка чистоты полученного генетического материала в 25 из 30 случаев показала наличие загрязнения, в частности рибонуклеиновыми кислотами и белками, поэтому дальнейшей работе с выделенной ДНК будет предшествовать совершенствование методик очистки, для получения наиболее корректных результатов.

Эффективная селекционная работа, которая будет основываться на данной работе, имеет перспективу к выведению сортов, которые лучше подходят к экспорту в отдаленные страны без потери ценности и качества фруктов хурмы, а также улучшить существующие подходы к выведению новых сортов.