Биологи ТГУ выращивают мини-клубни безвирусного картофеля, устойчивого к болезням и вредителям. Вкус останется прежним.

Помню, в детстве нам нравилось у бабушки на даче рассматривать урожай картофеля. Мы выбирали самые смешные, на наш взгляд, клубни и устраивали что-то вроде «угадайки» – на что или на кого похожа картофелина. Мы не знали тогда, что сложная форма клубней обусловлена заражением картофеля различными вирусами, а здоровая картошка бывает только правильной овальной формы.

Привести в форму
– Весь картофель, так же как и другие растения, животные и человек, имеет массу паразитов, которые пытаются из своего носителя извлекать пользу, – рассказывает Ольга Карначук, зав. кафедрой физиологии растений и биотехнологии ТГУ. – На картофель в почве «покушаются» более 20 видов различных вирусов, вироидов, бактериальных инфекций. Вряд ли эти картофельные заболевания каким-то образом могут вредить человеку. Однако они серьезно влияют не только на форму клубней, но и на срок их хранения, плодоносность растений, устойчивость к различным вредителям.
Самый большой спрос на оздоровленную картошку сегодня – у предприятий, производящих продукты питания. Понятно, при выпуске чипсов или картофеля френч-фрайз никто не станет мучиться и чистить картофель вручную, тщательно вырезая «глазки» и ювелирно обрабатывая каждый бугорок клубня. Машина, предназначенная заменить ручной труд в нелегком деле, не справится с типовой сибирской картохой – в загогулинах, бугорках и впадинах. Машине подавай ровненькие, аккуратные клубни, желательно одного размера. Чтобы получить такие клубни, нужно избавить растение от «порочащих» его заболеваний. А для этого – прибегнуть к биотехнологии.
– Еще в 90-е годы, воссоздавая кафедру физиологии растений, профессор ТГУ Раиса Александровна Карначук решила, что здесь мы будем заниматься только самыми современными методами и направлениями, – вспоминает Ольга Викторовна. – И одно из таких направлений – выращивание безвирусного картофеля с помощью гидропоники. Чтобы развивать эту технологию, потребовалась собственно гидропонная установка – ее приобрели в Подмосковье, благодаря помощи тогдашнего томского губернатора Виктора Кресса. И с 1997 года у нас на кафедре ведутся научные работы, связанные с особенностями выращивания семян безвирусного картофеля в гидропонной среде.

Растет, но без почвы
Как же происходит выращивание волшебной ровной картошки? «Клонирование», – коротко отвечает Ольга Карначук. Но не стоит сразу пугаться, не разобравшись. Клонирование – это не то же самое, что «трансгенная технология». Томские ученые не вживляют в картофель посторонние гены для улучшения потребительских свойств. Растение получают естественным путем – из кусочка очищенной ткани растения. Такой картофель не содержит «чужой» информации, зато совершенно свободен от вирусов.
– Мы берем незараженные меристемы – те участки, из которых развиваются растения, – и получаем из них живые организмы в пробирках (мы называем их in vitro), – поясняет сотрудник кафедры Вячеслав Дорофеев. – Эти растения уже свободны от вирусов, их можно размножать клонированием. Когда они подрастают, мы пересаживаем растения на гидропонную установку. Здесь, при соблюдении определенных условий, картофель растет: сначала формируется верхняя (зеленая) часть, затем корневая, на которой «зреют» клубеньки. Когда мини-клубни достигают нужной степени зрелости, мы снимаем урожай – фактически, это семена будущего картофеля. Дальнейший путь их лежит в почву.
Вячеслав проводит для нас небольшую экскурсию по лаборатории, где растет безвирусный картофель. В одной из комнат на полках стоят колбочки с маленькими ростками – вот она, картошка in vitro, не сразу и узнаешь. Рядом, в комнате побольше, 10 квадратных метров занимает гидропонная установка: ряд желобов, по которым течет питательный раствор, «кормит» ровные рядочки подросших кустиков. Состав раствора меняется в зависимости от роста растений: помимо традиционных микро– и макроэлементов биологи добавляют туда различные вещества, полезные для картофеля, оценивая их действие на развитие растений. Внизу расположился «мозг» установки: с его помощью ученые регулируют время подачи раствора, его температуру.
– Это экспериментальная установка, полупромышленная-полулабораторная, – говорит Дорофеев. – За одну вегетацию она дает до трех тысяч клубней – это, конечно, не слишком много, чтобы активно заниматься их реализацией населению. К тому же, она у нас достаточно заслуженная, все-таки почти 20 лет. Сейчас мы собрали новую гидропонную установку: ее сконструировали специалисты из политехнического университета по нашим чертежам. Новая установка больше, и она полностью на электронном управлении. Пока мы ее не запускали, но готовимся к старту. Гидропоника важна для безвирусного разведения потому, что таким образом мы исключаем из выращивания мини-клубней фактор почвы: во-первых, в почве содержатся вирусы, а во-вторых, она достаточно непредсказуема в плане своего состава. А гидропонная установка позволяет контролировать, чем и когда «питается» наш картофель, а также бережет растения от болезней.

Модификация «3.0»
Сейчас кустики на установке еще молодые, и клубней на них нет. Но когда клубни появятся и их сорвут, они должны будут все-таки встретиться с почвой. Мини-клубни высаживают в землю, осенью получая из них первый урожай – супер-супер-элиту. Теоретически это уже готовая к употреблению картошка, но ее отличают высокая себестоимость и мелкий размер: такой картофель не идет в пищу, это семенной материал. Еще через год у нас уже подрастает супер-элита: тоже можно употреблять, но лучше снова посадить клубни в землю. То, что мы сегодня покупаем в магазинах под ценником «Картофель элита», – третье поколение клубней, выращенных в почве. Свою «безвирусность» картофель сохраняет из года в год в течение нескольких генераций.
– Как только наш мини-клубень попадает впервые в почву, вирусы и болезни, равно как и вредители-насекомые, набрасываются на него с жадностью, – говорит Ольга Карначук. – Поэтому, кстати, важно высаживать мини-клубни только там, где до тех пор еще не росли другие пасленовые – тот же картофель или томаты. Но мы можем сравнить наш оздоровленный материал с человеком, у которого крепкий иммунитет: к нему вирусные заболевания не цепляются, а вредители не наносят большого урона. Полученный урожай хранится дольше и дает больший «приплод» на будущий год.
Кстати, я не могла не задать и самый важный вопрос: влияют ли вирусы на вкус картофеля?
– Нет, не влияют, – улыбается профессор кафедры физиологии растений и биотехнологии Ирина Головацкая. – На вкус и, так сказать, консистенцию приготовленного картофеля влияет, скорее, его сорт. Сейчас в наших краях традиционно выращивают около десятка сортов картофеля, и мы в лаборатории работаем со всеми этими сортами. Какие-то из них более устойчивы к засухе, другие смогут пережить заморозки. Поэтому сажают обычно по несколько сортов сразу: никогда ведь не угадаешь, каким будет лето – хоть какой-то из сортов да «попадет» и даст хороший урожай. Если же говорить о том, какой картофель вкуснее, то тут, как говорится, каждый сам решает: например, сорт «луговской» быстро разваривается, больше подходит для пюре, а сорт «ред-скарлетт» подойдет для супа, потому что он тверже. Сейчас мы готовим семена картофеля для одного из томских предприятий, которому нужен безвирусный ровный картофель для производства чипсов, – в заявке было указано, какие сорта им предпочтительнее, с этими сортами и работаем.

На пользу людям
– Наша биотехнология называется «метод оздоровления с помощью апикальных меристем», – рассказывает Вячеслав Дорофеев. – Этот метод не уникален, во всем мире он широко применяется для различных растений. За рубежом о безвирусном картофеле (и других культурах) знает каждый фермер, у нас в стране пока, к сожалению, этот способ повышения урожайности мало распространен. Наша лаборатория реализует мини-клубни, и в идеале нужно сотрудничать с каким-то большим фермерским хозяйством, которое бы выращивало у себя из мини-клубней все последующие поколения, вплоть до «элиты», которую уже можно использовать в пищу.
– Попытки такого сотрудничества были, да и обычные томичи-огородники интересовались нашей продукцией, – поддерживает Ольга Викторовна. – Но потом реализация клубней населению понемногу отошла на второй план, мы увлеклись научной стороной вопроса: изучали влияние различных физических факторов и биологически активных добавок на растения, экспериментировали с сортами, получали на эту работу гранты. Сейчас, с приобретением новой установки, мы хотим возобновить распространение семян безвирусного картофеля, чтобы каждый мог его вырастить и попробовать.
В середине 90-х годов проект под условным названием «безвирусный картофель» начинался силами одного энтузиаста – Раисы Карначук. Потом, с приобретением гидропонной установки на средства областного гранта, научная работа начала развиваться, появились и другие победы, медали, дипломы. В 2009 году создано малое инновационное предприятие «Биоген-Т». Сегодня, помимо выращивания безвирусного картофеля, специалисты-микробиологи ТГУ с помощью молекулярных методов могут также и определять наличие вирусов в материале. И это еще одна сфера, где студенты и молодые ученые реализуют свои научные идеи.
– Сейчас можно смело говорить, что в Сибири наша работа – вне конкуренции, – убежден Вячеслав Дорофеев. – Но хотелось бы, чтобы вся эта деятельность приносила пользу людям. И, думаю, мы готовы сделать следующий шаг.

Яна Пчелинцева