Дерево в пробирке. Как и зачем ученые клонируют растения

В Воронеже клонируют старинный дуб, посаженный по легенде писателем Иваном Тургеневым 198 лет назад. Памятник природы в музее-заповеднике Спасское-Лутовиново был уничтожен ураганом в последний день ноября 2021 года. Возродить знаменитый дуб взялись воронежские ученые из Всероссийского НИИ лесной генетики, селекции и биотехнологий.

Корреспондент vrn.aif.ru поговорил с временно исполняющим обязанности директора ВНИИ лесной генетики, селекции и биотехнологий Олегом Корчагиным о клонировании – одном из способов получения растений, которым занимается институт.

Копирование растений

Олег Корчагин рассказал, что эта технология отличается от селекции тем, что при половом размножении растение несет в себе черты и отца и матери, а при клонировании получается идентичное материнскому растение. Поэтому его используют, чтобы воссоздавать редкие виды деревьев. А еще – для создания лесных плантаций, когда нужно много качественной древесины.

«Пусть термин клонирование не пугает читателей. Клонированием люди занимаются уже тысячелетия. Ведь когда вы просто берете черенок и сажаете его в землю – это и есть процесс клонирования», – рассказывает временно исполняющий обязанности директора ВНИИ лесной генетики, селекции и биотехнологий Олег Корчагин.

Однако не все ценные растения так просто черенкуются. И тут на помощь приходит биотехнология. В клонировании растений применяются специальные методы. Все начинается с того, что специалисты берут кусочек очень молодой древесной ткани и помещают ее в питательную среду, куда добавляют регуляторы роста, витамины, макро и микроэлементы.

«Стопроцентной гарантии, что образец выживет – нет. Поэтому, когда появляется побег, мы его делим на несколько частей. И когда у нас набирается много образцов, мы добавляем препараты, чтобы у побега начали расти сначала побег, а потом корень. При этом свет, температура и влажность строго контролируются. Когда же растение окрепнет, его можно будет перенести в теплицу. После этого вырастает полноценный саженец, который уже можно пересаживать в грунт», – объясняет Олег Корчагин.

Воскресить историю

Клонирование Тургеневского дуба оказалось очень сложной задачей.

«Условия для получения биологического материала были наихудшими. Дерево очень старое, на дворе зима, дуб в глубоком физиологическом  покое, вдобавок было сильное его  инфицирование», – говорит Олег Корчагин.

Младший научный сотрудник лаборатории биотехнологий Оксана Гусева рассказала о том, как идет процесс воссоздания дерева. Именно она и ученый Михаил Чугреев приехали в Орловскую область, после того, как заповедник обратился к институту за помощью:

«Мы взяли ветки с упавшего ствола и разделили их на несколько частей. Часть сразу использовали для работы, еще часть оставили на два месяца в холодильник. Спустя некоторое время появились молодые побеги. Но материала для успешного клонирования оказалось мало».

Ученые снова поехали в музей-заповедник и на этот раз им удалось получить более качественный биоматериал. Как пояснил Олег Корчагин, сотрудники заповедной территории вовремя законсервировали дуб. В дереве сохранилась влага, и из упавшего ствола выросла зеленая ветка. Поэтому теперь шансы на то, что процесс клонирования завершится успешно – возросли.

Олег Корчагин и Оксана Гусева показали комнату, где хранятся пробирки с будущими деревьями. Ростки появились примерно через месяц после того, как начался процесс клонирования. Сейчас они находятся в специальной питательной жидкости.

«Фрагменты зеленых побегов мы стерилизуем. Если ткань не простерилизовать, она погибнет. Также подбираем для растений оптимальное сочетание и концентрацию специальных гормонов роста», – рассказывает Оксана Гусева.

По словам ученых, сложнейшие этапы клонирования дуба пройдены и все надеются на то, что через несколько месяцев растение можно будет высаживать в теплицу. Только тогда можно будет говорить, что получился полноценный саженец - клон дуба, который когда-то посадил в своей усадьбе Иван Тургенев.

Хранители леса

ВНИИ лесной генетики, селекции и биотехнологий работает в системе Министерства природных ресурсов и экологии РФ. Учредитель – федеральное агентство лесного хозяйства. Специалисты занимаются лесной генетикой, селекцией, биотехнологиями, семеноводством и интродукцией (прим. ред. – изучение видов лесных деревьев, занесенных на новое место из-за деятельности человека).

На институт приходится 30 процентов всех сортов древесных растений, которые выведены в России. К примеру, из десяти сортов тополей шесть принадлежат воронежскому институту.

«У института есть уникальная технология хранения растений-клонов в пробирках, которые живут там уже десятилетия. Жизнь в них поддерживается искусственным способом. И если появляется задача размножить какое-то растение, мы берем его и начинаем выращивать. Уже есть целые плантации деревьев, созданных «из пробирки», – рассказывает Олег Корчагин.

Для получения древесины создаются специальные плантации, на которых высаживаются выведенные институтом саженцы. Они растут быстро и дают много материала. Природные леса при этом сохраняются. Для Воронежской области это особенно важно, так как за прошедшие столетия площадь лесов в регионе сократилась с 28 до восьми процентов.

Кстати, в планах у Олега Корчагина создать банк клонов уникальных для России деревьев.

«Сейчас наши сотрудники выясняют, какие знаменитые деревья в России находятся в плохом состоянии, чтобы сохранить их для будущих поколений. Орловский дуб тоже войдет в коллекцию. У нас уже есть успешный опыт клонирования знаменитого Тополя  Победы, выжившего в Сталинградской битве. А недавно наша экспедиция приехала из Калмыкии. Там в степи стоит священный для буддистов тополь. Для буддистов он имеет очень большое значение. Мы взяли биологический материал. И сейчас этот тополь мы размножаем. Калмыки рассказали, что получившиеся саженцы они потом рассадят по своим улусам», – рассказал ученый.