В лаборатории Сибирского ботанического сада ТГУ ученые создают банк асептических культур растений.

Казалось бы, природа позаботилась о своих «детях», подарив им возможность естественного оплодотворения. И до определенного момента этого было достаточно. Пока не вмешался человек. Нарушая условия обитания, уничтожая одни растения и подвергая различным экспериментам другие, он ставит многие деревья, кустарники, цветы в такое положение, при котором зарождение семян становится практически невозможным. А значит, невозможно и продолжение жизни растения.
Основная задача ботанических садов во всем мире – сохранение многообразия флоры Земли. А часто не только сохранение, но и воссоздание растений с помощью биотехнологий. И даже если дерево не дает семян, из него можно вырастить новые побеги путем клонирования.

«Фабрика клонов»
– Наша лаборатория семеноведения и биотехнологии специализируется на клональном микроразмножении тропических растений, которые относятся к группе редких и исчезающих видов мировой флоры, – рассказывает заведующая лабораторией Сибирского ботанического сада Г.Я. Степанюк. – Первым нашим опытом стали орхидеи, а сейчас на культуре ткани находятся уже 25 растений из 15 семейств: бугенвиллия голая из семейства ночецветных, монстера косая из семейства ароидных и многие другие… В последнее время коллекция in vitro пополняется растениями открытого грунта – клематисы, розы, актинидии и другие хозяйственно ценные виды. И главная задача сейчас – создание банка асептических культур.
Главное преимущество клонального микроразмножения – в том, что целый сад можно вырастить из одной пробирки. Материалом служат пазушные и цветочные почки, листья, побеги – практически любая часть растения, будучи помещена на питательную среду, может дать способные к жизни побеги.
– Коэффициент размножения повышается в сотни и тысячи раз по сравнению с вегетативным или семенным способами. Причем мы создаем банк асептических культур, то есть это оздоровленные растения, очищенные от патогенных инфекций, – говорит Галина Яковлевна. – Посадочный материал мы получаем в любое время года, независимо от того, что зимой, например, у многих растений «по плану» состояние покоя. И вся наша «фабрика» располагается на совсем небольшой площади: буквально на каждый метр приходится по 10 видов самых разных растений. А это – экономия теплоэнергии и электричества.
– К тому же, этот вид размножения подходит для гибридных растений, – продолжает младший научный сотрудник лаборатории Л.В. Хоцкова. – Часто бывает, что гибриды не дают потомства. Или дают семена, но сеянцы уже не имеют желаемых характеристик. И здесь на помощь приходит клонирование. Похожую работу в университете ведут и на кафедре физиологии растений, где приоритет отдан лекарственным травам и получению из них каллусной ткани (для производства лекарств и биологически активных препаратов). А наши усилия сосредоточены на размножении именно декоративных, экзотических растений. Далеко не все они легко поддаются клонированию. К каждому из видов нужен свой подход к разработке культуральной среды, свои условия, методики выращивания. Некоторые, например, пальмовые, можно вырастить только из зародышей семян in vitro.

Науке и населению
Фаленопсисы, дендробиумы, монстеры, антуриумы… В последние годы стало модно украшать интерьеры квартиры или офиса тропическими растениями – ведь они яркие, крупные, эффектные. Многие декоративные растения обладают и лекарственными свойствами. Например, листья каучуконосного фикуса помогают при радикулитных и суставных болях, а мирт обыкновенный – источник фитонцидов. Спрос на экзоты растет с каждым днем, намного опережая «предложение» от растений. И вот тут-то клональное микроразмножение приходит на помощь: оно позволяет на маленькой площади при небольших затратах в любое время вырастить нужное количество экземпляров растений. Оздоровленный материал ученые СибБС производят не только для населения, но и для других лабораторий ботсада и университета.
Бывает, что растение в оранжерее погибает. Это всегда ощутимая потеря, ведь многие растения здесь в единственном экземпляре, а некоторых уже и не встретишь в природе. Например, гиофорба горькоствольная с острова Маврикий – ее уже практически не осталось в естественных условиях. И чтобы не потерять драгоценных «зеленых друзей», так важно иметь несколько экземпляров растения на культуре ткани, чтобы в случае гибели вернуть его в оранжерейный комплекс. Таким же образом в теплицу можно ввести и новые виды и сорта.
Лаборатория по праву гордится своим «фиалковым полем» – эти цветы оказались довольно устойчивыми к вредителям и болезням, они хорошо размножаются клонированием: через каждые два месяца сотрудники лаборатории «снимают урожай» растеньиц. С недавнего времени особенный спрос у томичей – на весьма оригинальную фиалку с зелеными цветами «Изумрудная любовь». Выращивают здесь и другие сорта фиалок – самые популярные, интересные, красивые. И «народная тропа» покупателей не зарастает…
Ведется в лаборатории большая просветительская и учебная работа. За последнее время курсовые и дипломные работы защитили 18 человек. И студентов здесь ждут, приглашают проводить собственные исследования, писать проекты и делать собственные маленькие открытия – перспективных направлений очень много. Правда, работа биотехнолога подойдет не каждому – слишком уж она требует усидчивости и аккуратности. Закладка культуры и пересадка эксплантов ведется в стерильных условиях, в перчатках, на особом столе. Нельзя разговаривать, махать руками, чтобы не допустить попадания в пробирку инфекции. Если хотя бы одна невидимая глазу спора «проскочит» – растения в колбе погибнут.
Колбы с почками, эксплантами и готовым посадочным материалом – в них сосредоточено природное богатство, возрожденное и усовершенствованное человеком. Впереди у лаборатории большие перспективы: Сибирский ботанический сад – это 6 тысяч видов растений открытого грунта и оранжерейных. Разработка методов ускоренного воспроизводства и создание банка асептических культур несомненно будет способствовать сохранению биоразнообразия нашей планеты.

Яна Пчелинцева