Крымские биологи разработали технологию микроклонирования орхидей

0
3

Крымские биологи разработали технологию микроклонирования орхидей

Крымские ученые разработали эффективную методику выращивания тропических орхидей. Она также подходит, хотя и с небольшими дополнениями, для восстановления популяций этих краснокнижных растений в Крыму. А использование этой методики в промышленных масштабах позволит создать в экономике региона прибыльную отрасль декоративного цветоводства и наладить массовую продажу высокодекоративных растений — прекрасных орхидей. О результатах научных исследований корреспонденту «РГ» рассказал их руководитель — доцент кафедры ботаники и физиологии растений и биотехнологий, кандидат биологических наук Владимир Назаров.

Крымские биологи разработали технологию микроклонирования орхидей

Почему именно орхидеи вы выбрали для исследований?

Владимир Назаров: Орхидеями я занимаюсь еще со студенческой поры, уже более 40 лет. Сначала изучал их пространственное распределение в лесах, развитие возрастных состояний этих удивительных растений — всходов, сеянцев, которые у орхидей называются протокормами. Эти клубневидные проростки появляются под землей, несколько лет ведут подземную жизнь и только потом на поверхность пробивается первый листочек растения. А лет через 15, возможно, появится цветонос. Например, у большинства крымских орхидей продолжительность жизненного цикла — от семени до цветения — в среднем 15-20 лет, в зависимости от вида.

Крымские биологи разработали технологию микроклонирования орхидей

Владимир Назаров: Крымские орхидеи занесены в Красные книги РК и РФ, их нужно охранять. Фото: Пресс-служба КФУ

Такая сложная биология и длительный цикл возобновления, в том числе, привели к тому, что сегодня орхидеи — вид редкий и исчезающий. Все крымские орхидеи занесены в Красную книгу РК и Красную книгу РФ, и их, конечно, нужно охранять. Ведь красота и лекарственная ценность делает их объектами незаконного массового сбора.

Учитывая их сложность и растущую антропогенную нагрузку, мы не можем ожидать самостоятельного восстановления популяции. Единственное спасение для орхидей — выращивание с помощью современных биотехнологических методов в культуре in vitro с применением специальных сред. Как раз эту технологию мы и разрабатываем на тропических видах эпифитных и наземных орхидей.

Конечно, эпифитных видов в природе Крыма нет, но наша технология подходит для выращивания и тех, и других. Различие между этими двумя группами начинается только на стадии укоренения растений: эпифитные мы выращиваем или на коре, или на специальных субстратах с использованием коры, а наземные высаживают в почвенный субстрат. Параллельно разрабатываем почвенные субстраты с использованием опять же технологий вермикультуры. Это достаточно перспективное направление, потому что семена всех орхидей не содержат питательных веществ и прорастают только в присутствии и с участием бактерий и грибов. Эта связь очень сложная, если наши сеянцы зарастают какими-то бактериями, которые их не убивают, мы оставляем такие образцы для продолжения эксперимента.

В чем уникальность ваших исследований орхидей? Кто-то еще этим занимается?

Владимир Назаров: Если говорить об исследованиях клонального микроразмножения орхидных в условиях in vitro, это давняя история, которая началась еще в 1922-м году с работ Льюиса Кнудсена — американского ботаника, посвятившего большую часть своей жизни изучению биологии воспроизводства и размножения орхидей. Сегодня в мире огромное количество фирм, особенно в Голландии, Азии и Америке, занимающихся этим в промышленных масштабах. Такова и наша конечная цель — когда отшлифуем эту технологию до мельчайших деталей. Сейчас, на первом этапе, мы уже можем выращивать до 10 миллионов растений орхидей в год.

В экономике Крыма может появиться новое направление?

Владимир Назаров: Причем направление очень перспективное и прибыльное. Но чтобы эти 10 миллионов орхидей дорастить до товарного вида, нужны специальные фитостеллажи. Мы же не можем продавать маленькие растеньица — они никому, кроме специалистов, не нужны. И, естественно, необходимо иметь достаточное количество рабочих рук.

А если появится инвестор, заинтересованный в развитии этого направления, ученые готовы с ним сотрудничать?

Владимир Назаров: Мы всегда рады любому инвестору. К сожалению, в рамках программы развития университета нам не удалось закупить оборудование, в том числе и фитостеллажи, которое помогло бы заниматься выращиванием саженцев орхидей и зарабатывать деньги для вуза. Оно стоит 5-10 миллионов рублей в зависимости от стартового объема первой высадки растений.

Так может сосредоточить усилия на восстановлении природных популяций орхидей?

Владимир Назаров: Такой опыт у нас уже есть. Мы много лет занимаемся микроклональным размножением редких и исчезающих видов растений Крыма, большинство из которых — высокодекоративные. Подходит эта технология и для выращивания сеянцев краснокнижных видов орхидных. К слову, в Крыму произрастает более 40 видов орхидных — особенно широко они представлены в горной части Крыма, в частности в Бахчисарайском и Севастопольском районах, на Южном берегу Крыма вблизи Ялты и Ласпи. Эти места особенно любят туристы, поэтому восстановление популяций орхидных можно начать именно в этих районах.

С какими вузами России вы тесно сотрудничаете в изучении орхидей?

Владимир Назаров: Мы поддерживаем контакты с коллегами из Ботанического института имени В. Л. Комарова Российской академии наук (БИН РАН) в Санкт-Петербурге (ведущего ботанического учреждения России) и с Ботаническим садом ННГУ имени Н. И. Лобачевского (ведущим центром размножения орхидных в России). В свое время я трудился в Ботаническом институте БИН РАН и начал там разрабатывать методику клонирования орхидных. Именно питерские коллеги посвятили меня в эту тему и обучили основам биотехнологии. Поначалу я даже не верил, что орхидеи могут так быстро расти: в условиях in vitro от семени до сеянца для этого потребуется всего три года. И это вместо 15 лет в природе. Можно, конечно, и за полтора года управиться, но высаживать такие сеянцы в природу нецелесообразно. Для восстановления, например, популяции крымских краснокнижных орхидей лучше всего пройти путь от семени до цветения за пять лет.

Какой вид орхидей ваш любимый?

Владимир Назаров: Из тропических орхидей теперь самые любимые — "башмаки". Из крымских — Стевениелла, Комперия и Офрисы. Потому что они имеют уникальные системы опыления, и у меня есть работы, посвященные этому процессу. Я даже открыл один из способов их опыления с помощью ос. Эти насекомые думают, что это не цветок, а кусок какого-то мясного фарша, садятся на него, начинают рвать его своими жалами и получают пыльцу в лоб, которую потом разносят.

Принято считать, что орхидея олицетворяет великолепие и роскошь. Например, в китайской символике — это совершенный человек, гармония, изысканность, любовь, красота, женское обаяние, затворничество ученого. И все же орхидея — это мужской или женский цветок?

Владимир Назаров: Конечно, женский! И дарить их можно и нужно женщинам. И в русском языке орхидея — женского рода. А семантика нашего великого и могучего часто отражает саму сущность вещей.