В статье дана краткая история и охарактеризованы основные направления научных исследований одного из старейших научных учреждений России - Никитского ботанического сада, основанного в 1812 году. Сегодня на современной базе в Саду решаются ботанико-растениеводческие проблемы, проводятся фундаментальные исследования по нескольким направлениям: ботаника, экология, охрана природы, интродукция, селекция, генетика, физиология, биохимия, биотехнология, репродуктивная биология растений. Прикладное значение имеют исследования в области защиты растений, агроэкологии, влияния фитофакторов на человека. Никитский ботанический сад занимает ведущие позиции в селекции плодовых, технических и цветочных культур, в биотехнологии и репродуктивной биологии растений, в изучении биологически активных веществ, изменений растительности на экологических градиентах, классификации растительных сообществ, физиологии растений. Научно-исследовательские работы выполняются в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020, Грантами РНФ, РФФИ, договорами о творческом сотрудничестве с исследовательскими и учебными заведениями России и зарубежных стран. В статье представлен аналитический обзор публикационной активности сотрудников, приведены данные по количественному распределению исследователей по основным научным направлениям в ФГБУН «НБС-ННЦ» за 2014-2018 годы. Показан вклад различных научных подразделений в соответствии с наиболее важными библиометрическими индикаторами: публикационная активность, цитируемость, индекс Хирша. Проведенный библиометрический анализ отражает положительную динамику публикационной активности за последние 5 лет, которая видна практически по всем научным подразделениям и направлениям исследований. Результаты исследований представлены в монографиях, статьях, сборниках материалов конференций. Общее количество публикаций, подготовленных сотрудниками НБС-ННЦ в 2014-2018 гг., около 2578 единиц, из них в РИНЦ - 2468, в Scopus - 95, WoS Core Collection- 85, среднее число публикаций в расчете на одного автора 12,30. Для сравнения за пятилетний период с 2009 по 2013 годы в РИНЦ зарегистрировано 1060 публикаций, в Scopus - 57, WoS - 44. Индекс Хирша организации в РИНЦ в 2014-2018 гг. составляет 30-33, по ядру РИНЦ - 14, у большинства главных и ведущих научных сотрудников, имеющих степени докторов и кандидатов наук, этот показатель имеет значения от 9 до 17.

Впервые установлен уровень реликтовости высокогорной флоры северо-западной окраины высокогорий Кавказа. На Фишт-Оштенском массиве и Черноморской цепи установлен уникально высокий уровень реликтовости - 51,0% (617 видов), с преобладанием третично-реликтовых видов - Rt - 41,2% (498 видов). Второй по представительству является группа ксеротермических реликтов - Rx - 7,3% (88 видов), минимально представлены гляциальные реликты - Rg - 2,5% (31 вид). Уровень реликтовости альпийских видов - один из самых высоких на Кавказе и составляет 52,8% (338 видов). У альпийских видов также преобладают плиоценовые реликты - 46,7% (299 видов), количество гляциальных реликтов составляет 2,5% (16 видов), доля ксеротермических реликтов - 3,6% (23 вида). В сохранении реликтовых видов выявлены общие тенденции, в зависимости от удаленности локальных флор от основной диаспоры на Фишт-Оштенском массиве и современной площади лугового пояса. Эти тенденции сохраняются у третичных реликтов, тогда как для гляциальных и голоценовых реликтов отмечены иные закономерности. Количество гляциальных реликтов угасает к западу, наиболее четко это прослеживается у альпийских видов. Количество голоценовых реликтов максимально на краевых участках (Фишт-Оштенский массив и г. Семашхо) и минимально на центральных вершинах Черноморской цепи, где голоценовая экспансия ксерофитных видов была незначительной.

Выполнена номенклатурно-таксономическая ревизия флоры морских макрофитов филиала Крымского природного заповедника «Лебяжьи острова». Показано, что она включает 97 видов (здесь и далее учтены внутривидовые таксоны в ранге вида): Chlorophyta - 30, Ochrophyta - 11, Rhodophyta - 47, Tracheophyta - 7, Charophyta - 2; таксономическая структура флоры: 8 классов, 22 порядка, 31 семейство, 51 род. Флора макрофитов имеет олигосапробный характер, по продолжительности вегетации доминируют коротковегетирующие виды, при достаточно высокой доле многолетних. Среди галобных группировок преобладают морские и солоноватоводноморские виды, среди фитогеографических группировок, объединённых в два комплекса, доминирует тепловодный комплекс, при высоком вкладе видов-космополитов. В целом эколого-флористические показатели макрофитобентоса близки к установленным для Егорлыцко-Тендровско-Джарылгачско-Перекопского гидроботанического района Чёрного моря. Раритетная фракция флоры (с учётом региональных, национальных и международных природоохранных документов) насчитывает 27 видов макрофитов. В границах заповедных морских и лагунных акваторий локализованы биотопы, подлежащие особой охране согласно Директиве ЕС о местообитаниях (Council Directive 92/43/EEC); заповедник является структурным элементом экологической сети «Emerald» и выделен как водно-болотные угодья международного значения.

В работе представлены результаты изучения процессов формирования микро- и мегаспорангия, мужского и женского гаметофитов и развития эндосперма у Poacynumarmenum (Pobed.) Mavrodiev, Laktionov et Yu.E.Alexeev. Растительный материал для изучения эмбриологических особенностей был собран в районе мыса Сарыч на Южном берегу Крыма в период цветения и плодоношения. Установлено, что тип формирования стенки микроспорангия центробежный, образование тетрады микроспор симультанное, зрелая пыльца 3-клеточная с трехборозднопоровой оболочкой, семязачаток анатропный, унитегмальный, тенуинуцеллятный. Эндосперм целлюлярный с халазальным гаусторием. Показано, что одной из причин низкой семенной продуктивности могут быть значительные отклонения в развитии мужских гаметофитов и гамет, а также отсутствие в период цветения насекомых-опылителей. Отрицательное влияние оказывают также деятельность моря и антропогенное воздействие. Однако формирование полноценных семян, наличие в данной ценопопуляции наряду с генеративными особями проростков и ювенильных особей свидетельствуют о семенном размножении вида и возможности его естественного возобновления.

Приведены результаты интродукционного изучения пяти видов рода Echinacea Moench ( Echinaceaangustifolia DС. , E. pallida (Nutt.) Nutt., E. paradoxa (Nort.) Britt., E. tennesseensis (Breadle) Small и E. purpurea (L.) Moench), представленных в коллекции ароматических и лекарственных растений Никитского ботанического сада. Изучены особенности прохождения фенофаз, теплообеспечнность, хозяйственно важные признаки (урожайность, структура сырья). Установлено, что в условиях интродукции изученные виды проходят все фазы развития и образуют полноценные семена. Выявлены суммы активных температур (≥10^˚С), необходимые для прохождения видами эхинацеи фенофаз и показано, что минимальные предельные значения характерны для разных видов на разных этапах роста и развития. Минимальный порог тепла для вступления в фазу цветения установлен для E. tennesseensis , в фазу плодоношения и созревания семян - для E. pallida. Необходимая сумма активных температур для фазы массовой бутонизации E. purpurea составляет 1021˚С, массового цветения - 1749˚С. Самым продолжительным периодом цветения в условиях ЮБК характеризуется E. tennesseensis - 65 дней, самым коротким E. pallida - 38 дней. По ритму цветения изученные виды подразделены на поздневесенне-раннелетние ( E. pallida , E. tennesseensis, E. angustifolia ) и средне-позднелетние ( E. paradoxaи E. рurpurea). Самые полновесные семена формирует E. paradoxa (масса 1000 семян 5,48±0,05 г). Наиболее перспективными видом по урожайности надземной массы является E. purpurea (2,06 кг/м²). E. tennesseensis занимая второе место по урожайности, обладает наиболее ценным структурным составом лекарственного сырья, в котором на долю стеблей приходится лишь 65% от допустимой нормы (55,0%).

В процессе хранения эфирных масел происходят физические и химические изменения, ведущие к переменам в компонентном составе, в результате которых изменяются органолептические и фармакологические свойства масел. Методом хромато-масс-спектрометрии изучен компонентный состав эфирных масел Tagetesminuta L. и Cymbopogonflexuosus (Nees ex Steud.) W. Watson. свежих и после хранения. Установлено, что в эфирном масле T. minuta после хранения в течение 6 месяцев снижается массовая доля основного компонента - тагетенона, за счет появления продуктов его олигомеризации. Подобные изменения приводят к улучшению органолептических свойств масла. После хранении масла в течение 24 месяцев в нем образуются полимерные формы тагетонов и значительно увеличивается его вязкость, что делает невозможным его дальнейшее использование. При хранении эфирного масла C. flexyosus в течение 6 месяцев не выявлено изменений в его химическом составе. Через 24 месяца хранения снижаются массовые доли цис- и транс- цитраля и появляются нежелательные компоненты: изомерные формы цитралей, фотоцитраль и кариофиллен оксид. В аромате масла возникают неприятные ноты, а качество его снижается. Проведенные исследования свидетельствуют, что происходящие в эфирных маслах химические превращения летучих компонентов не всегда приводят к ухудшению их свойств и зависят от видовой принадлежности растительного сырья и длительности хранения.

В статье представлены сравнительные данные основных хозяйственных признаков четырёх лавандинов для выявления гибрида с высоким качеством эфирного масла. Определение химического состава эфирного масла лавандинов, селекции НБС-ННЦ, позволяет судить о перспективах их использования в парфюмерной промышленности. Объектом исследования выбраны сорта лавандина Темп (контроль), Снежный барс, и генотипы лавандина Бровка, № 53. Учет урожая проводили по методике полевых опытов Доспехова. Массовую долю эфирного масла в растениях определяли методом гидродистилляции. Компонентный состав летучих веществ определяли методом газовой хромато-масс-спектрометрии. На основании полученных результатов выделены: гибрид Бровка с высокой урожайностью цветочного сырья 118,8 ц/га, сорт Снежный Барс с высоким содержанием линалоола до 62,5%. Гибрид №53 отличался высоким выходом эфирного масла на сырой вес до 4,2%, содержанием линалилацетата до 31,1% и низким содержанием камфоры, 1,8-цинеола и борнеола. Показано, что эфирное масло гибрида №53 является перспективным для использования в парфюмерии.

Цель. Изучить влияния эфирного масла чабера горного на функции сердечно-сосудистой системы пожилых людей. Материалы и методы. В исследование включены 97 женщин пожилого возраста с повышенным систолическим артериальным давлением, которые были разделены на контрольную (проводили сеанс релаксационной психотерапии) и опытную (сеанс релаксационной психотерапии сочетали с сеансом ароматерапии эфирными маслами чабера горного) группы. До и после проведения сеансов испытуемым измеряли систолическое и диастолическое артериальное давление, частоту сердечных сокращений, и определяли: пульсовое артериальное давление, минутный объем крови, среднее динамическое артериальное давление, общее периферическое сосудистое сопротивление, сердечный индекс, систолический индекс, индекс Робинсона, индекс Кердо, коэффициент экономичности кровообращения. Результаты. В ходе исследования было установлено, что использование эфирного масла чабера горного привело к достоверному снижению систолического артериального давления (воздействие 10 и 30 минут) и частоты сердечных сокращений (все сроки). Значения пульсового и среднего динамического артериального давления достоверно снизились при аромавоздействии в течение 10 или 30 минут, также отмечено достоверное снижение значений минутного объема крови после 10 и 30 минутного сеанса аромарелаксации. После 30-ти минутной аромарелаксации наблюдалось повышение общего периферического сопротивления сосудов. Выявлено изменение значения индекса Кердо в сторону парасимпатики после 30-ти минут аромавоздействия. Значение коэффициента экономичности кровообращения достоверно снизилось после 10 и 30 минут аромарелаксации, индекс Робинсона - при всех длительностях воздействия. Заключение. На основании полученных данных можно заключить, что эфирное масло чабера горного оказывают определенное нормализующее действие на функцию кровообращения пожилых женщин с артериальной систолической гипертензией.

В работе разработан алгоритм последовательного исследования особенностей биосинтеза монотерпеновых углеводородов в растениях рода Artemisia с промежуточным анализом результатов каждого этапа и сопоставлением теоретических выводов с новыми экспериментальными данными. Доказано, что разработанная авторами единая кинетическая модель химических превращений базисных веществ (глюкозы, мевалоната и изопрена) до монотерпенов в потоке является универсальной для описания кинетики природного биосинтеза монотерпенов любых эфироносных растений. Выявлены кинетические (по удельным скоростям биохимических стадий превращений) и балансовые (по соотношениям степеней циклизации) особенности природного биосинтеза монотерпенов по фазам вегетации. Составлена модель пространства состояний (ПС) для открытой нелинейной биохимической системы. В этой модели макроскопические превращения базисных веществ представлены в виде последовательности микросдвигов вектора (скорости изменения биохимического состава системы) в ортогональной системе координат. Предложено использование модели для теоретического обоснования кинетической хемосистематики, которая выясняет взаимосвязи между растениями-продуцентами. Представлено биохимическое обоснование индивидуальных различительных признаков растений рода Artemisia для шести видов: A.abrotanum, A.annua, A.dracunculus, A.glauca, A.scoparia (две хеморасы) и A.taurica.. Составлена математическая модель молекулярно-филогенетического описания родства в растительном мире на примере рода Artemisia . Установлено влияние экологических факторов на кинетические параметры биосинтеза монотерпенов A.scoparia с разных регионов произрастания за счет сравнительного графоаналитического и матричного анализов динамики их накопления в растениях по результатам собственного эксперимента и литературным данным с проведенными авторами модельными расчётами. Показана возможность совмещения систематики растений на морфо-анатомических принципах и хемосистематических на основании кинетических особенностей биосинтеза монотерпенов по фенофазам в растительных таксонах.

Представлены результаты исследования засухоустойчивости сортов Ficus carica различного происхождения в полевых и лабораторных условиях. Установлено, что в климате ЮБК высокой засухоустойчивостью характеризуется сорт Сабруция Розовая. Низкая устойчивость к обезвоживанию отмечена у сортов Владимирска Крупна, Поморийский 6, Франциана Биела. Выявлено, что в августе у всех генотипов происходит снижение водоудерживающих сил. С помощью метода ИФХ дана интегральная оценка работы фотосинтетического аппарата в листьях сортов Ficus carica в условиях искусственного увядания. Показано, что засуха является причиной снижения эффективности световой фазы фотосинтеза, доли хлорофилла, принимающего участие в передаче энергии от светособирающих антенных комплексов к реакционным центрам, и усиления нефотохимического фототушения. При нормализации водообеспеченности листьев у стойкого сорта Сабруция Розовая и среднестойкого сорта Июльский наблюдалось восстановление фотосинтетической активности. У сортов с низким уровнем засухоустойчивости - Владимирска Крупна, Поморийский 6 и Ранний из Созополя восстановление водного статуса листьев сопровождалось дальнейшим снижением вариабельной флуоресценции и фотохимической активности ФС2, что свидетельствует о дальнейшем развитии стрессового состояния у этих сортов и высокой чувствительности их фотосинтетического аппарата к обезвоживанию. В период созревания плодов на фоне снижения водоудерживающих сил водный дефицит тканей листа в пределах 20-25% приводит к необратимым нарушениям в работе фотосинтетического аппарата у сортов Ficus carica, что подтверждается снижением индекса жизнеспособности ниже нормы витальности, и может отрицательно сказаться на подготовке растений к переходу в состояние покоя.

Изучен видовой состав ксилотрофных базидиомицетов на древесных растениях, занесенных в Красную книгу Крыму. Ксилотрофные базидиомицеты выявлены на 10 видах охраняемых древесных растениях Крыма: на Arbutusandrachne - 3 вида, Crataeguspojarkovae - 13, Juniperusdeltoides - 2, Juniperusexcelsa - 7, Malussylvestris - 9, Pinusbrutia - 3, Pistaciamutica - 15, Taxusbaccata - 5, Tiliadasystyla - 2, Vitexagnus-castus - 1 вид. Всего идентифицировано 46 видов. Все выявленные виды грибов относятся к 8 порядкам, 20 семействам и 39 родам отдела Basidiomycota. По количеству видов грибов доминирует порядок Polyporales - 18 видов. По 9 видов насчитывают порядки Agaricales и Hymenochaetales. Ксилотрофные базидиомицеты порядков Hymenochaetales и Polyporales (27 видов) являются наиболее опасными для охраняемых видов древесных растений. Наибольшую опасность для растущих деревьев представляют 12 видов грибов из порядков Hymenochaetales и Polyporales. Из ксилотрофных макромицетов-полифагов самыми опасными являются Phellinustorulosus и Ganodermaapplanatum , с кругом растений-хозяев 100 и 82, соответственно. Из специализированных ксилотрофных базидиомицетов наибольшее распространение в парковых и лесопарковых насаждениях Южного берега Крыма имеет Pyrofomesdemidofii на Juniperusexcelsa .

Анализ метеоданных Краснодарского края показывает, что современное потепление не имеет аналогов за последние 100 лет. Наиболее значительное приходится на холодный сезон года - средняя температура за холодный период для значительной части территории бассейна реки Кубани в 1996 - 2015 гг. превысила 0° С. Климатические изменения влияют на процессы, происходящие в агроценозе сливы. Идет обретение организмами новых признаков, позволяющих адаптироваться и приспособиться для выживания в экосистеме в новых абиотических условиях. Сопоставление многолетних данных выявило ряд изменений биологоэкологических особенностей сливовой плодожорки. Ранее развитие фитофага протекало в двух поколениях, последние десять лет - в трех. Происходит смещение сроков наступления различных фенофаз по годам. В 2018 году температурные показатели Краснодарского края были на порядок выше среднемноголетних, зимний период характеризовался температурными данными на 1,5 - 4^о С выше нормы. На 30 апреля сумма эффективных температур составила - 30 - 110^о С, что на 30 - 90^о С выше нормы. Такие условия спровоцировали более раннее окукливание и вылет бабочек перезимовавшего поколения, в сравнении с предыдущими годами. В дальнейшем развитие вредителя проходило в среднемноголетние сроки. Лет бабочек третьего поколения был интенсивным и продолжительным. Полученная информация позволяет совершенствовать мониторинг сливового агроценоза, вносит корректировку в тактику проведения защитных мероприятий, как в начале сезона, так и на участках сортов позднего срока созревания.

Проведено имитационное моделирование процессов влияния фитофагов на урожайность семечковых культур, в частности яблони. Посредством имитационных моделей выявлена значимость воздействия фитофагов на различных этапах вегетационного периода и периода созревания плодов. Для построения имитационных моделей использовался пакет программ Matlab. В результате получены имитационные модели с нелинейными характеристиками, которые максимально отображают исследуемые процессы. Разработанные модели имитируют процесс развития фитофагов. Моделируется смена поколений вредителей и все стадии их развития. Фиксируется соответствующая их численность на каждой стадии для всех поколений. Процесс развития на каждой стадии моделируется отдельными подсистемами имитационной модели. Для моделирования процесса развития одного поколения вредителей эти подсистемы соединяются внешними связями. Кроме того часть связей обеспечивает моделирование смены поколений. Предусмотрен ряд входных параметров, позволяющих настраивать моделирование процесса смены поколений с учетом особенностей развития различных фитофагов.

Статья демонстрирует дальнейший прогресс в селекции сортов р. Hedera. В сопоставлении с существующими похожими сортами детально описаны семнадцать новых сортов плюща: 'Andreas', 'Bizar', 'Darth Vader', 'Ederalai', 'Eny', 'Frisé', 'Hulk', 'Irina', 'Konstantin Efetov', 'Laurence', 'Nabar-Nabar', 'Nilita', 'Papa Yena', 'Petrovich', 'Sasha', 'Troll Panaché', 'Yarik'. Из них пятнадцать сортов относятся к H. helix , а два - к H. maroccana , причём тринадцать выведены первым автором, а четыре - вторым. Следует отметить, что до сих пор было известно только три сорта H. maroccana . Приведённые здесь сорта являются результатом десятилетних исследований и сотрудничества авторов и отобраны из необычных и перспективных спортов, найденных в дикой природе, парках, коллекциях и в торговой сети. В последующем они были испытаны на соответствие критериям отличия, однородности и стабильности. Благодаря данной работе Россия и Испания вошли в круг стран, в которых ведётся селекция плюща.