Введение. Антоцианы, или антоцианины, – обширная группа водорастворимых растительных пигментов, обусловливающих красную, синюю и фиолетовую окраску плодов, цветков, листьев и других частей растений. Антоцианы относятся к классу флавоноидов и представляют собой гликозиды катионов флавилия – антоцианидинов [1].Антоциановая окраска разных частей растений – важный признак, который можно эффективно использовать в селекции картофеля на повышенное содержание пигментных веществ фенольной природы [2]. Повышение эффективности селекции по признакам окраски мякоти клубня (красная и фиолетовая) связывают с разработкой ДНК маркеров целевых генов биосинтеза антоцианов на основе применения ПЦР-анализа [3].В пределах генетического разнообразия картофеля возможен выбор из селекционных образцов с красными, фиолетовыми и синими пигментами, которые обеспечивают окраску и действуют как антиоксиданты [4]. Красная и фиолетовая мякоть клубня содержат антоцианы пеларгонидин, мальвидин, петунидин, пеонидин и дельфинидин, которые обеспечивают окраску тканям [5]. По литературным данным, содержание антоцианов в картофеле с белой мякотью составляет 30 мг/100 г, в то же время в окрашенной мякоти их количество увеличивается в 2–2,5 раза [6].Создание сортов картофеля, обладающих антиоксидантными свойствами, имеет важное социальное значение, так как доступность картофеля позволяет обеспечивать ценным диетическим продуктом широкие слои населения [7].В ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки» ведется селекционная работа по изучению и созданию сортообразцов с окрашенными клубнями и соцветиями [8, 9]. В процессе эксперимента идентифицировали антоцианы и измеряли их содержание у генотипов картофеля различного происхождения, которые ранее не были охарактеризованы по этому признаку.Цель исследований – идентификация состава и определение количественного содержания антоцианов в клубнях для практического использования в селекции. Материалы и методыРастительный материал. В период 2018–2021 гг. исследовано 40 сортообразцов из биоресурсной коллекции и селекционных питомников ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки», которые были отобраны по способности образовывать продуктивность 500 г/куст и более, окраске клубней и мякоти. Исходный материал поступил из мировой коллекции ФИЦ «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. Вавилова» и коллекции Всероссийского НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха. В качестве стандарта использован районированный сорт Янтарь.Пробоподготовка и экстракция образцов. Для определения содержания антоцианов использовали ткани кожуры и мякоти клубней. Собранные образцы хранили до начала анализа (не более 2 нед.) в прохладном месте, без доступа прямых солнечных лучей. Образцы промывали в холодной воде, взвешивали, измельчали и заливали раствором, содержащим 40 % этилового спирта и 1 % муравьиной кислоты (5 г измельченной массы + 25 мл полученного раствора). Массу подвергали замораживанию-размораживанию, а также ультразвуковой дезинтеграции для разрушения стенок и мембран клеток и органелл. Антоцианы экстрагировали в течение 90 мин при 40 °С в закрытом сосуде для предотвращения доступа атмосферного кислорода. Экстракт центрифугировали (СМ-6М, «Elmi», Латвия) при 3500 g в течение 30 мин, супернатант фильтровали через шприцевые фильтры (размер пор 0,45 мкм). Готовый экстракт хранили в морозильной камере при температуре -20 °С.Идентификация антоцианов. Состав и накопление антоцианов анализировали по методу C.E. Lewis с соавт. (1998) [10]. Разделение антоцианов проводили методом ВЭЖХ на жидкостном хроматографе с градиентным насосом высокого давления LC-20AD и блоком термостатирования колонок CTO-20A (Shimadzu, Япония). Хроматографию осуществляли на обратнофазной колонке Shodex C18-4E (250½4,6 мм), диаметр зерна сорбента – 5 мкм (Shodex, Япония). Детектирование происходило в диапазоне длин волн 300–600 нм UV/VIS спектрофотометрическим детектором SPD-20A (Shimadzu, Япония). Анализ проводили в 120 биологических и 3 аналитических повторностях. Антоцианы идентифицировали методами масс-спектрометрии второго порядка с помощью ловушки amaZon SL (Bruker, Германия), оснащенной источником ионизации электрораспылением. Анализ проводили в 360 биологических и 3 аналитических повторностях.Статистический анализ. Для проверки достоверности полученных результатов использовали статистические программы MS Excel 2007 и Statistica 8 («StatSoft, Inc.», США), рассчитывали средние (M) и t0,05½SEM.Результаты и их обсуждение. Изученные генотипы различались по морфологическим признакам. В первую очередь образцы были оценены по окраске кожуры клубней и разделены на три группы по цвету: первая – желтая и кремовая окраска кожуры клубня; вторая – розовая и красная окраска; третья – фиолетовая и сине-фиолетовая окраска кожуры клубня. Первая и вторая группы состояли из 17 сортообразцов каждая. Редким цветом кожуры – фиолетовым и сине-фиолетовым – характеризовались шесть сортообразцов. Морфологические признаки, отмеченные в наших исследованиях (окраска кожуры и мякоти клубней), соответствуют известным литературным описаниям [11].В результате исследований в клубнях выявлено семь различных антоцианов. После проведения масс-спектрометрии второго порядка выделенные антоцианы идентифицированы как дельфинидин-3-глюкозид, дельфинидин 3-рамнозил-5-глюкозид, петунидин-3-глюкозид, мальвидин-3-глюкозид, цианидин-3-глюкозид, цианидин-3-рамнозил-5-глюкозид, пеларгонидин-3-глюкозид.В исследованиях C.E. Lewis et al. (1998) [10] установлено, что петунидин и пеларгониидин – это основные антоцианы, встречающиеся в клубнях картофеля. Петунидин обусловливает пурпурную окраску, а пеларгонидин – красно-оранжевую. На начальном этапе эксперимента были исследованы клубни картофеля, в дальнейшей работе изучался состав антоцианов в кожуре и мякоти по отдельности (табл. 1). По количеству антоцианов в клубнях в среднем выделилась группа генотипов с фиолетовой и сине-фиолетовой кожурой – 190,7 мг/кг. Группа сортов с желтым и кремовым клубнем имела незначительное количество антоцианов – 1,2 мг/кг. Сорта из группы с розовым пигментом на клубнях характеризовались количеством антоциановых компонентов – в среднем 43,2 мг/кг. При изучении образцов с желтой и кремовой окраской кожуры антоциановые вещества детектировали в незначительном количестве. Таблица 1Содержание антоцианов у сортов картофеля (Solanum tuberosum L.) с желтой и кремовой окраской кожуры по данным ВЭЖХ и МС-МС масс-спектрометрии (n = 3, M±t0,05½SEM, 2018–2021 гг.), мг/кг Сорт/гибридАнтоцианПроисхождениеКлубеньКожурамякотьЯнтарь, st.Петунидин-3-глюкозидРоссия1,8±0,11,2±0,1< 0,5КазачокПетунидин-3-глюкозидРоссия2,1±0,11,5±0,1< 0,5ДачныйМальвидин-3-глюкозидРоссия1,0±0,11,9±0,1< 0,5SanteМальвидин-3-глюкозидНидерланды1,0±0,11,2±0,1< 0,5VitesseПеларгонидин-3-глюкозидРоссия0,9±0,11,9±0,1< 0,5МетеорМальвидин-3-глюкозидРоссия1,1±0,10,9±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозидРоссия1,8±0,12,3±0,1< 0,5КрепышПеларгонидин-3-глюкозидРоссия1,2±0,11,5±0,1< 0,5СармаПеларгонидин-3-глюкозидРоссия2,2±0,10,2±0,1< 0,5АзартМальвидин-3-глюкозидРоссия< 0,51,0±0,1< 0,5Памяти РогачеваМальвидин-3-глюкозидРоссия< 0,51,4±0,1< 0,5ЩедрикПеларгонидин-3-глюкозидРоссия< 0,50,8±0,1< 0,5ТамырПетунидин-3-глюкозидБелоруссия2,0±0,12,8±0,1< 0,5НадеждаМальвидин-3-глюкозидБелоруссия< 0,51,3±0,1< 0,5ДубраваМальвидин-3-глюкозидКазахстан< 0,51,2±0,1< 0,5ЗольскийПетунидин-3-глюкозидГермания< 0,50,9±0,1< 0,5КриницаМальвидин-3-глюкозидУкраина2,1±0,11,5±0,1< 0,5РагнедаПетунидин-3-глюкозидРоссия1,3±0,12,1±0,1< 0,5Среднее значение1,21,5< 0,5V, %17,19,70,1  В клубнях стандарта Янтарь детектирован петунидин-3-глюкозид – 1,8 мг/кг, в том числе в кожуре обнаружено 1,2 мг/кг. В мякоти идентифицированы следы этого вещества – <0,5 мг/кг. Среднее значение количественного содержания антоцианов варьировало: в клубнях – 1,2 мг/кг; кожуре – 1,5; мякоти – < 0,5 мг/кг. В отмеченной группе сорта Казачок, Криница, Метеор, Рагнеда, Сарма, Тамыр имели в клубнях антоцианы в пределах 2,0–2,5 мг/кг. Сорт Метеор отличился содержанием двух компонентов – мальвидин-3-глюкозид и пеларгонидин-3-глюкозид. Коэффициент вариации был в пределах 0,1–17,1, в клубне установлена высокая вариативная изменчивость. В кожуре и мякоти вариация признака была низкой или отсутствовала.Мякоть клубней картофеля – кладезь углеводов, витаминов и антиоксидантов. Это основная часть растения, которая употребляется в пищу. В настоящее время разнообразие окраски мякоти варьирует от белой до фиолетовой. Сортообразцы с цветной мякотью обладают особой ценностью, так как считаются источниками антиоксидантов, в том числе антоцианов. В Государственном реестре селекционных достижений РФ за 2021 г. включено всего два сорта с пигментированной мякотью: Сюрприз (розовая мякоть) и Фиолетовый (фиолетовая мякоть), из них ни один не допущен для выращивания в Дальневосточной зоне. В связи с этим в 2019 г. детекцию антоцианового профиля клубней провели в двух частях, разделив кожуру и мякоть. При сравнении количественного и качественного состава антоцианов в кожуре и мякоти клубней были получены результаты, свидетельствующие о том, что максимальное содержание компонентов находится в кожуре и ближе к ней.При исследовании сортов с розовой и красной окраской клубня выявлено превалирующее присутствие пеларгонидина и дельфинидина. Редко встречающимся антоцианом отмечен мальвидин (табл. 2). Таблица 2Содержание антоцианов у сортов картофеля (Solanum tuberosum L.)с розовой и красной окраской кожуры по данным ВЭЖХ и МС-МС масс-спектрометрии(n = 3, M±t0,05½SEM, 2018–2021 гг.), мг/кг Сорт/гибридАнтоцианПроисхождениеКлубеньКожураМякоть123456Янтарь, st.Петунидин-3-глюкозидРоссия1,8±0,11,2±0,1< 0,5Памяти КулаковаПеларгонидин-3-глюкозидРоссия3,2±0,15,6±0,1< 0,5ОльскийПеларгонидин-3-глюкозидРоссия5,3±0,17,0±0,1< 0,5МатушкаДельфинидин-3-рамнозил-5-глюкозидРоссия1,1±0,12,6±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид22,2±0,230,8±0,2< 0,5Петунидин-3-глюкозид0,7±0,10,7±0,1< 0,5БашкирскийДельфинидин-3-глюкозидРоссия0,9±0,11,0±0,1< 0,5Дельфинидин-3-рамнозил-5-глюкозид3,1±0,13,5±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид24,8±0,230,2±0,21,2±0,1Петунидин-3-глюкозид2,3±0,12,5±0,1< 0,5ОгнивоДельфинидин-3-глюкозидРоссия1,3±0,10,3±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид1,9±0,13,0±0,1< 0,5ЮбилярПеларгонидин-3-глюкозидРоссия9,3±0,112,4±0,1< 0,5Дельфинидин-3-глюкозид5,3±0,10,3±0,1< 0,5КузнечанкаДельфинидин-3-глюкозидРоссия4,1±0,17,7±0,1< 0,5Дельфинидин-3-рамнозил-5-глюкозид9,7±0,110,0±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид78,4±0,385,2±0,33,2±0,1Сиреневый туманДельфинидин-3-глюкозидРоссия2,7±0,13,0±0,1< 0,5Мальвидин-3-глюкозид12,1±0,112,0±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид5,0±0,16,0±0,1< 0,5Жуковский раннийПеларгонидин-3-глюкозидРоссия30,2±0,235,2±0,2< 0,5ПовiньДельфинидин-3-глюкозидУкраина3,0±0,15,0±0,1< 0,5Дельфинидин-3-рамнозил-5-глюкозид7,3±0,17,5±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид24,8±0,230,2±0,20,9±0,1Петунидин-3-глюкозид5,0±0,15,0±0,1< 0,5Цианидин-3-рамнозил-5-глюкозид10,2±0,111,0±0,1< 0,5ЖуравинкаПеларгонидин-3-глюкозидРоссия36,8±0,25,6±0,1< 0,5При-15-7-16 Ирбитский × АврораДельфинидин-3-глюкозидРоссия14,6±0,12,0±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид70,3±0,3204,1±0,3< 0,5Мальвидин-3-глюкозид2,5±0,110,8±0,1< 0,5Петунидин-3-арабинозид–40,1±0,21,4±0,1Цианидин-3-глюкозид–99,1±0,22,3±0,1При-15-41-8 Русская красавица × ИрбитскийПеларгонидин-3-глюкозидРоссия63,2±0,3130,1±0,4< 0,5Мальвидин-3-глюкозид9,6±0,15,2±0,1< 0,5Дельфинидин-3-глюкозид12,3±0,115,0±0,1< 0,5Петунидин-3-арабинозид–16,7±0,1< 0,5Цианидин-3-глюкозид–4,5±0,1< 0,5Окончание табл. 2123456При-12-35-4 Дебрянск × МустангДельфинидин-3-глюкозидРоссия2,9±0,13,5±0,11,2±0,1Пеларгонидин-3-глюкозид59,1±0,3110,1±0,2< 0,5Петунидин-3-арабинозид–7,8±0,1< 0,5МанифестДельфинидин-3-глюкозидРоссия1,0±0,15,0±0,1< 0,5Дельфинидин-3-рамнозил-5-глюкозид1,2±0,15,0±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид20,1±0,229,5±0,22,6±0,1Петунидин-3-глюкозид1,1±0,11,0±0,1< 0,5МаякДельфинидин 3-глюкозидРоссия2,1±0,14,0±0,1< 0,5Дельфинидин 3-рамнозил-5-глюкозид2,1±0,12,5±0,1< 0,5Пеларгонидин-3-глюкозид94,6±0,3113,0±0,32,9±0,1Петунидин-3-глюкозид9,9±0,112,0±0,1< 0,5RomanzeПеларгонидин-3-глюкозидГермания50,9±0,262,1±0,21,4±0,1Дельфинидин-3-рамнозил-5-глюкозид5,2±0,110,4±0,1< 0,5Мальвидин-3-глюкозид1,5±0,13,1±0,1< 0,5Среднее значение73,81,543,2V, %38,215,739,7Здесь и далее: «–» – антоцианы не обнаружены.  Генотипы выделенной группы превышали контрольный сорт Янтарь по количественному содержанию антоцианов. Наибольшее содержание антоцианов характерно для сортообразцов с розовой кожурой – Кузнечанка (92,2 мг/кг), При-15-7-16 (87,4), При-15-41-8 (85,1 мг/кг); красной кожурой – Маяк (108,7 мг/кг), Romanze – (57,6 мг/кг). Сортообразцы с кожурой клубня розовых и красных оттенков характеризовались повышенным содержанием антоцианов в пределах 73,8 мг/кг в кожуре и незначительным количеством веществ в мякоти – 1,5 мг/кг. Отмечен высокий коэффициент вариации – 15,7–39,7 %.Сорта с фиолетовой и сине-фиолетовой окраской содержали преимущественно петунидин-3-глюкозид и цианидин-3-глюкозид (табл. 3).  Таблица 3Содержание антоцианов у сортов картофеля (Solanum tuberosum L.) с фиолетовой и сине-фиолетовой окраской кожуры по данным ВЭЖХ и МС-МС масс-спектрометрии (n = 3, M±t0,05½SEM, 2018–2021 гг.) Сорт/гибридАнтоцианПроисхождениеКлубеньКожураМякоть123456Янтарь, st.Петунидин-3-глюкозидРоссия1,8±0,11,2±0,1< 0,5Цыганка ЛораПетунидин-3-глюкозидРоссия89,6±0,3114,0±0,312,6±0,2Цианидин-3-глюкозид25,8±0,230,1±0,2< 0,5Черный принцЦианидин-3-глюкозидРоссия54,3±0,270,8±0,210,3±0,2Цианидин-3-рамнозил-5-глюкозид25,9±0,230,4±0,2< 0,5Петунидин-3-глюкозид 102,9±0,3140,7±0,324,1±0,3 ВасилекДельфинидин-3-рамнозил-5-глюкозидРоссия5,0±0,19,0±0,1< 0,5 Пеларгонидин-3-глюкозид38,2±0,245,1±0,2< 0,5 Петунидин-3-глюкозид149,8±0,4180,1±0,426,1±0,3 Цианидин-3-рамнозил-5-глюкозид2,0±0,12,0±0,1< 0,5 Окончание табл. 3123456 При-15-12-14Purple potato × МанифестПетунидин-3-глюкозидРоссия125,0±0,3114,0±0,312,6±0,2 Петунидин-3-арабинозид–350,0±0,591,1±0,3 Цианидин-3-глюкозид140,2±0,439,8±0,21,2±0,1 Цианидин-3-рамнозил-5-глюкозид––3,6±0,1 Дельфинидин-3-рамнозил-5-глюкозид––7,9±0,1 Дельфинидин-3- глюкозид–63,1±0,11,7±0,1 Пеларгонидин-3-глюкозид–5,0±0,1< 0,5Мальвидин-3-глюкозид–10,0±0,11,0±0,1При-14-52-2 Ломоносовский × Purple potatoПетунидин-3-глюкозидРоссия124,1±0,3––Петунидин-3-арабинозид–357,9±0,5143,0±0,4Цианидин-3-глюкозид85,6±0,280,4±0,181,2±0,3Пеларгонидин-3-глюкозид13,6±0,184,1±0,21,2±0,1Дельфинидин-3-глюкозид–10,1±0,11,5±0,1Мальвидин-3-глюкозид–2,1±0,11,1±0,1ФиолетовыйДельфинидин-3-глюкозидРоссия30,4±0,235,1±0,22,6±0,1Мальвидин-3-глюкозид50,1±0,260,3±0,23,1±0,1Петунидин-3-глюкозид5,1±0,15,5±0,12,1±0,1Цианидин-3-глюкозид110,0±0,4121,0±0,435,2±0,2Цианидин-3-рамнозил-5-глюкозид8,4±0,18,9±0,12,4±0,1Среднее значение190,7334,980,3V, %54,752,147,3  Наибольшее количество антоцианов отмечено у сортообразцов с фиолетовой кожурой – Цыганка Лора (115,4 мг/кг), Черный Принц (183,1), Василек (195,0), При-15-12-14 (137,7), При-14-52-2 (223,3 мг/кг); сине-фиолетовой кожурой – Фиолетовый (204,0 мг/кг). Мякоть клубней фиолетового цвета обладает высоким содержанием антоцианов, в составе кожуры – содержание на уровне. Генотипы с фиолетовыми клубнями отличились содержанием антоциановых компонентов в обеих частях клубня и в среднем их количество составило: в кожуре – 334,9 мг/кг и мякоти – 80,3 мг/кг.Выявлены генотипы с многокомпонентным составом – 4–5 антоцианов: Башкирский, Василек, Маяк, Манифест, Повiнь, Фиолетовый, При-15-12-14.Ранее проведенные исследования подтверждают, что качественный состав антоцианов, как правило, специфичен и зависит от сортовых особенностей и условий произрастания растений, которыми определяется активность соответствующих ферментов, способствующих синтезу определенных компонентов антоцианового комплекса [12]. Сорта с фиолетовой и розовой кожурой разных оттенков выделились по содержанию антоцианов в клубнях по сравнению с сортообразцами с желтыми клубнями. Следовательно, окраска кожуры клубня (розовая, темно-розовая, сине-фиолетовая, фиолетовая) может использоваться в качестве визуального признака в селекции при создании диетических сортов с повышенным содержанием антоцианов. Исследованиями установлена связь розовой и темно-розовой окраски кожуры с повышенным содержанием пеларгонидин 3-глюкозида, в пределах 63–95 мг/кг. В результате изучения получен патент на изобретение «Способ отбора сортообразцов картофеля с повышенным содержанием антоцианов» (№ 2723406, получен 11.06.2020 г. с датой приоритета 09.12.2019 г.).В результате проведенного анализа компонентного состава клубня тканей кожуры и мякоти отмечены сортообразцы с содержанием антоцианов в обеих частях клубня: Василек (петунидин-3-глюкозид: в кожуре – 149,8 и мякоти – 26,1 мг/кг), Цыганка Лора (петунидин-3-глюкозид: 89,6 и 12,6 мг/кг соответственно), Фиолетовый (цианидин-3-глюкозид: 110,0 и 35,2 мг/кг), Черный принц (цианидин-3-глюкозид: 54,3 и 10,3 мг/кг; петунидин-3-глюкозид: 102,9 и 24,1 мг/кг), При-15-12-14 (петунидин-3-арабинозид: 310,0 и 91,1 мг/кг; цианидин-3-глюкозид: 149,8 и 39,8 мг/кг), При-14-52-2 (петунидин-3-арабинозид: 360,0 и 143,0 мг/кг; цианидин-3-глюкозид: 80,4 и 81,2 мг/кг). Все выделившиеся образцы имеют окрашенную кожуру: фиолетовую и сине-фиолетовую. Мякоть с фиолетовым пигментом была свойствена генотипам – Фиолетовый, При-14-52-2 и При-15-12-14. У сортообразцов с белой, желтой и кремовой мякотью антоцианов было менее 0,5 мг/кг или незначительное количество. Гибриды При-15-12-14 и При-14-52-2 отличились наибольшим содержанием суммарного количества антоцианов в мякоти – 130,9 и 224,2 мг/кг соответственно.Заключение. В результате исследований в клубнях выявлено семь различных антоцианов. После проведения масс-спектрометрии второго порядка выделенные антоцианы идентифицированы как дельфинидин-3-глюкозид, дельфинидин 3-рамнозил-5-глюкозид, петунидин-3-глюкозид, мальвидин-3-глюкозид, цианидин-3-глюкозид, цианидин-3-рамнозил-5-глюкозид, пеларгонидин-3-глюкозид. Установлено, что для клубней с розовой и темно-розовой кожурой характерно наличие пеларгонидин-3-глюкозида. Петунидин-3-глюкозид и цианидин-3-глюкозид придают кожуре фиолетовую и сине-фиолетовую окраску. Детекция антофианового профиля в кожуре и мякоти клубня картофеля позволила выделить генотипы, являющиеся источниками повышенного содержания антоцианов: Василек, Кузнечанка, Манифест, Маяк, Цыганка Лора, Фиолетовый, Черный принц, При-15-12-14 Purple potato × Манифест, При-14-52-2 Ломоносовский × Purple potato, которые включены в схему гибридизации. Выделенная группа сортообразцов рекомендуется для использования в диетическом питании и в целенаправленных скрещиваниях селекции.