В конце ноября прошлого года в музее-заповеднике Ивана Сергеевича Тургенева «Спасское-Лутовиново» случилось несчастье – ураган погубил знаменитый дуб, посаженный 198 лет назад самим писателем. Как сообщала пресс-служба музея, шквал ветра буквально вырвал 30-метровое дерево из земли. Незадолго до этого дуб признали главным деревом страны, а в феврале 2022-го он должен был поучаствовать в конкурсе «Европейское дерево года».
Фото – spasskoye-lutovinovo.ru
Ученые Всероссийского научно-исследовательского института (ВНИИ) лесной генетики, селекции и биотехнологии, расположенного в Воронеже, попытались спасти рухнувшее дерево с помощью клонирования. О том, как в институте борются за жизнь легендарного дерева, – в материале РИА «Воронеж».
Дуб в пробирке
Сейчас в растительной комнате института около 40 пробирок с драгоценными кусочками ткани легендарного тургеневского дуба. В двух из них уже появились побеги, но прогнозов по поводу первых саженцев ученые не дают: пытаясь дать дубу шанс на жизнь, специалисты подбирают для фрагментов ткани различные среды – гормональные, температурные, минерального питания и так далее.
Как рассказал врио директора ВНИИ лесной генетики, кандидат биологических наук Олег Корчагин, когда в институте узнали о падении тургеневского дуба, пройти мимо не смогли.
– Кто, если не мы? Вопрос шел на часы. Я, как биолог, понимал: дерево упало зимой, условия для взятия образца – наихудшие. Мы всегда берем образец из меристематических, очень молодых тканей. Это образовательная ткань, которая способна к делению, что очень удобно. Упавший дуб – самый неудобный объект, который только можно себе представить. Во-первых, он старый, там нет молодых тканей. Во-вторых, он в спящем состоянии. В-третьих, сильно инфицирован, многие его части уже сгнили. Представьте, ему 198 лет! – объяснил ученый.
Оказывается, клонирование – совершенно обычный процесс, которым человечество занимается столетиями. Олег Корчагин рассказал, что помещенный в почву черенок смородины – обычное для любого дачника дело – представляет собой точную генетическую копию материнского куста.
– Это бесполое размножение, деление организма, – тот же куст, но в другой возрастной категории. Но не все растения можно размножить черенком, хотя порой это требуется для очень ценного экземпляра. В этом случае на помощь приходит биотехнология, которая позволяет вырастить целое растение из участка ткани или даже из одной клетки, ведь в каждой клетке содержится весь генотип организма, – рассказал Олег Корчагин.
Кусочек ткани обрабатывают от инфекций и помещают в пробирку. В стекле стимулируется рост побега: с помощью определенных макро- и микроэлементов, гормонов контролируются условия, в которых находится материал. Когда появляются стебель, почки и листья, подключается гормон для роста корней.
Получив довольно высокий побег, ученые режут его на несколько частей – микрочеренки или экспланты. Их также размещают по пробиркам. По словам Олега Корчагина, один эксплант – страшный риск для сохранения растения. Поэтому ученые стараются иметь как можно больше вариантов.
– Из одного растения получаем уже пять пробирок, из пяти – 25 и тогда уже дышим спокойней. Иногда при отработанных технологиях умирают даже хорошо известные породы, потому что работа с живым объектом – это всегда очень сложно. Часть пробирок оставляем в нашем генетическом банке на хранение. Храним в безгормональной среде, что позволяет полностью сохранить генетические и потом морфологические особенности организма – это запатентованный уникальный метод нашего учреждения, – подчеркнул Олег Корчагин.
Из пробирки растение пересаживают в теплицу и потом – в открытый грунт.
Без права на ошибку
Как правило, при клонировании растений часть тканей погибает. В случае с тургеневским дубом работа идет трудно и практически без права на ошибку.
– Работа абсолютно непредсказуемая, она точно займет месяцы. К сожалению, мы вообще не гарантируем получение саженцев, потому что очень мало биологического материала, на котором можно было бы отрабатывать различные условия. Мы просто активно и трепетно работаем над этой задачей, – отметил Олег Корчагин.
Тревожась за результат, этой весной институт снова отправил сотрудника в Спасское-Лутовиново, который увидел, что умирающий дуб выбросил зеленеющую ветвь. Ученые считают, что это заслуга сотрудников музея-заповедника, которые замазали края погибшего растения, сохранив влагу внутри ствола. Побег образовался за счет запасных питательных веществ.
– Для нас это стало счастьем: мы на этот побег не надышимся. Разрезаем, клонируем, ведем работу – боремся за жизнь еще живой ткани, – добавил врио директора института.
По словам младшего научного сотрудника лаборатории биотехнологий ВНИИ лесной генетики Оксаны Гусевой, после появления побегов предстоит сложный этап укоренения, требующий тщательной подборки гормонов.
– Мы со взрослыми деревьями не до конца отработали методику, а с двухсотлетним дубом работаем впервые. Надеемся, что с весенними побегами повезет лучше: в период вегетации активность роста максимальная, – рассказала Оксана Гусева.
В отдельном помещении в банке с водой под прозрачным колпаком находятся ветви тургеневского дуба, которые постепенно дают новые побеги. Зимний материал также имел почки, но побеги развивались медленнее и были сильнее инфицированы.
– Чем старше дерево, тем больше инфекций. Но с дубом нам повезло – для его возраста он не так сильно инфицирован. Скорее всего, благодаря работникам музея, которые обрабатывали от вредителей и ухаживали за ним. По словам коллеги, который был там, все деревья на территории музея-заповедника в очень хорошем состоянии, – отметила девушка.
Где посадят тургеневский дуб?
Олег Корчагин выразил мнение, что если из ткани дуба получится вырастить растение, то приоритет в его получении должен принадлежать музею-заповеднику.
– Выражаю глубокую благодарность сотрудникам музея за возможность работать с этой литературной легендой. Для нас большая честь выполнять такую сложную работу. Думаю, в первую очередь мы должны передать растение музею. Но будем ориентироваться на мнение нашего учредителя – Федеральное агентство лесного хозяйства. В самом прекрасном варианте развития событий мы получим саженцы и предоставим их тем, кто захочет получить настоящий тургеневский дуб – а это будет именно он, – сказал Олег Корчагин.
У института уже был успешный опыт клонирования значимого для страны дерева – тополя Победы, который выжил в Сталинградской битве.
– Мы все знаем, что такое Сталинград – там все сгорело. Этот тополь один сохранился, весь иссеченный осколками и пулями. Благодарные волгоградцы сделали его памятником природы, а нам разрешили взять с него побег. Благодаря инициативе Рослесхоза мы клонировали тополь, – напомнил биолог.
Получившиеся растения посадили на площади Победы в Воронеже, на Мамаевом кургане в Волгограде и еще в ряде регионов страны – как символ стойкости к 70-летию Победы. Тополь и сейчас есть в институте – в пробирках и вне их.
Справка РИА «Воронеж»
Научно-исследовательский институт лесной генетики входит в систему Министерства природных ресурсов и экологии РФ и является центром лесной биотехнологии Российской Федерации. Основные направления работы института – лесная генетика, лесная селекция, лесная биотехнология, лесное семеноводство и лесная интродукция.
ВНИИ имеет федеральный статус и выполняет государственные задачи в пределах всей страны. Приоритет в методике клонального микроразмножения в России принадлежит именно этому учреждению. Проводя исследования по различным породам, ученые накопили большой опыт, запатентовали методики и технологии и составили генетический банк, в котором хранится свыше 70 различных гибридов. Достижения ВНИИ в части сортового лесоводства – одни из лучших в стране: на долю института приходится восемь из 24 зарегистрированных сортов. Также у учреждения есть плантация растений, выращенных из пробирки, аналогов которой нет в России.
){kind=link}