Зачем в Томске выращивают малину высотой в сантиметр
Миллион алых роз из пробирки
Розу из пробирки и заросли малины высотой в сантиметр показывает директор научно-производственной компании "Дарвин", а также преподаватель Биологического института Томского госуниверситета Денис Ивасенко. Собственно, тут почти каждый сотрудник имеет отношение к БИ ТГУ. Компанию создали, чтобы заниматься бактериальными препаратами для очищения производственных стоков, а микроклонирование растений, можно сказать, постучалось в двери само. Томский фермер покупал микросаженцы садовой земляники в Москве, они ехали долго, с большими потерями. "Ребята! Может, возьметесь?". Взялись. Теперь у жителей Томска есть возможность покупать здоровые саженцы земляники лучших сортов дешевле, чем из питомника. В чем суть технологии?
- Если традиционными методами (черенкованием) с одного растения за сезон можно получить максимум 100 растений, то методом микроклонального размножения - десятки тысяч из одной, например, почки или другой вегетативной части, - рассказывает Ивасенко. - И лаборатория работает круглый год.
"Дарвину", производящему десятки тысяч растений, не нужны огромные теплицы с расходами на отопление, освещение и вентиляцию. Достаточно небольшого помещения, разделенного на несколько отсеков. В одном производят питательные среды (для каждого растения свою, это всегда небольшое научное исследование). В другом напитавшееся материнское растение биотехнологи с помощью пинцета делят на крошечные черенки. Третье называется "посевной" - тут растения из пробирки тоже пинцетом пересаживают в почву. Четвертое - это фитотрон, исследовательская теплица-комната, умеющая поддерживать нужные параметры для роста растений.
Именно микроклонирование позволяет быстро и сравнительно дешево для потребителя (за счет больших объемов) размножить какой-нибудь сорт растений, сохранив все его свойства. Клеточные технологии здесь не подходят: при делении клетки не удастся сохранить весь набор хромосом, которым снабдили это растение селекционеры. Велик риск, что вместо крупных сладких ягод на кусте крыжовника появится кислая мелочь. При микроклонировании этого риска нет - малюсенькие черенки сохраняют все свойства "исходника". Еще один плюс - здоровое растение в течение первых двух лет быстро растет и развивается, заметно отличаясь в лучшую сторону от своих обыкновенных собратьев.
А можно настричь зеленых малышей дома и сунуть в банку с водой? Нет, говорят ученые. Технология требует лабораторных условий. И определенного уровня знаний и умений. Первое - для введения какого-то растения в культуру требуются здоровые экспланты. То есть растение нужно очистить от грибков и бактерий с помощью специальных химических дезинфектантов. "Существуют также методы, которые позволяют избавлять растение от растительных вирусов. Это и использование химических реагентов, и термическая обработка", - рассказывает Денис Ивасенко.
Второй этап - подбор питательной среды, растительных гормонов, чтобы почка росла и ветвилась. Затем происходит микрочеренкование, и готовые растения высотой от одного до пяти сантиметров переносят на другую питательную среду, на этот раз для образования корней. "Когда растение дало корень, мы его из состояния in vitro адаптируем к почвенным условиям, - рассказывает Денис Ивасенко. - Тут мы сталкиваемся с двумя проблемами: во-первых, растение стерильно, на него может легко напасть биологический агент. Чтобы этого не случилось, в почву добавляем фунгициды: растение надо адаптировать так, чтобы его никто не съел. Вторая проблема: у растения из пробирки не работает устьичный аппарат (с нижней стороны листа есть специальные образования, называемые устьицами, с их помощью растение сохраняет влагу). Если растение, выращенное in vitro, просто пересадить в почву, то оно за 10-15 минут засохнет. Поэтому мы высаживаем его в микропарник - пластиковый контейнер. И там в течение двух-трех недель оно проходит адаптацию".
Карликовые бананы и клоны картошки
Метровый саженец жимолости канадского сорта, полученный в результате микроклонирования, стоит 100-150 рублей. А на рынке цена начинается от 350 и доходит до 1000 рублей. Если же покупать растения в пробирке, без корней, тот тут и вовсе копейки - 30 рублей баночка с 20 крошечными растеньицами. И их покупают!
Земляника, крыжовник, малина, жимолость - именно с такими культурами в основном работают сейчас в "Дарвине", так как на них всегда есть спрос.
- Что? Бананы? - с трудом отрываюсь я от созерцания сантиметровых рощ.
- Завалили в этом году Томск бананами, - говорит Денис Ивасенко. - Полторы тысячи уже продали.
Бананы - ладно. А вот картошка? Можно размножить какой-нибудь суперпродуктивный сорт картошки? Оказывается, такой запрос от потребителей в компании уже получили, и к следующему году будут готовы представить результат. С картофелем труднее, потому что он подвержен заражению вирусами. Проверка исходного материала на вирусы - это затраты. Найдется вирус - придется его ликвидировать, это снова деньги.
- Для бабушки-дачницы это, наверное, неактуально, а вот если приходит фермер и говорит, что хочет разводить вот именно такой картофель, то он в состоянии взять на себя расходы, и они окупятся, - говорит кандидат биологических наук Дмитрий Анциферов. - Также для картофеля важно провести ликвидацию вредителей в почве, ведь клубни находятся в земле, нужны помещения с защитой от насекомых, ведь обидно будет "вылечить" растение от вирусов и тут же заразить бактериями.
Тем не менее, считают биологи, вполне реально от одного растения за 20 дней получить до ста штук клонов.
Появятся ли в Томске голландские тюльпаны?
Технология микроклонирования теоретически могла бы помочь тем садоводам, кто столкнулся с прекращением поставок, например цветочных культур, из-за рубежа. Так, с жалобами на исчезнувшие из продажи сортовые лилии в "Дарвин" уже обращались. Можно клонировать и голландские тюльпаны - эксперименты с луковичными растениями (рябчиком) в томской лаборатории были, прошли успешно, луковицы образуются.