Микроклоны: будущее растениеводства и селекции

Сложно, дорого, необходимо: как и зачем выращивают растения в пробирках

Размножение растений из нескольких клеток уже тридцать лет широко применяется в промышленном растениеводстве. Это единственный надёжный способ оздоровить посадочный материал размножаемых вегетативно культур: ягодных, плодовых, картофеля и т. д.

Все их так называемые сорта на самом деле гибриды. При попытке семенного размножения сортовые признаки расщепляются, и потомство получается неоднородным и непохожим на родителей. Поэтому их размножают черенками, отводками, клубнями, фриго-рассадой — чем угодно, только не семенами. За некоторыми исключениями.

И это проблема, потому что вегетативные органы накапливают возбудителей инфекций. Особенно вирусы. Надёжных химических методов борьбы с ними не существует, они могут не давать видимых симптомов, но проникают внутрь растительных клеток и постепенно приводят к вырождению сорта. И заодно распространяются вместе с зараженным посадочным материалом.

Банан, пораженный вирусом огуречной мозаики. Культурные бананы размножаются вегетативно, семян у них часто нет вовсе.

Грибные патогены тоже не отстают. Антракноз земляники, который какие-то двадцать лет назад был ограничен тропическими районами Штатов, разошёлся по всему миру и стал серьёзной проблемой в том числе для российских хозяйств.

Как же очистить посадочный материал от всей этой гадости, не повредив его в процессе? Взять несколько клеток и вырастить из них новые, здоровые растения.

Культуры растительных тканей в генном банке. Микроклонирование позволяет не только размножить, но и сохранить редкие и ценные растения.

Этапы микроклонального размножения

• Отбор растений-доноров.
• Инициация культуры. Крошечные, часто микроскопические экспланты отделяют от материнского растения, дезинфицируют, помещают на питательную среду.
• Мультипликация. От каждого экспланта стараются получить как можно больше клонов; эффективность такого размножения бывает в тысячу раз выше по сравнению с конвенциональными методами.
• Укоренение и адаптация к почвенным условиям. Молодые растения чувствительны к яркому свету, холоду, недостатку влаги. Необходимо постепенно «приучить» их к этим стрессам, иначе они не выживут вне лаборатории. Это самый трудоёмкий этап.
• Высадка на постоянное место.

В активно делящихся клетках, которые берут для размножения, вирусов обычно нет. Но всё равно на каждом этапе растения проверяют, а носителей любых инфекций отбраковывают. Тот же антракноз вычищается замечательно.

Обязательно соблюдать асептику. Даже обычная плесень быстро убьет молодые растения

От «пробирочных» растений картофеля получают мини-клубни, из которых вырастает картофель с нормальными клубнями. Растения свободны от зоопарка почвенных болезней и сохраняют сортовые свойства до десяти лет.

Обыкновенно мини-клубни выращивают в теплице, иногда на гидро- и аэропонных установках. Причём на аэропонике клубней получается на 60% больше, чем в теплице.

На видео ниже: гидропонное производство мини-клубней в Австралии

Поскольку параметры среды в лаборатории необходимо строго контролировать, мы создали специализированные установки для микроклонального размножения растений (входит в компетенцию Ворлдскиллс «Сельскохозяйственные биотехнологии»), а также аэропонного производства мини-клубней. Напишите нам, чтобы узнать подробности.