МИКРОКЛОНАЛЬНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ (IN VITRO)
Опубликовано: 30.09.2018
Купить саженцы различных культур для садоводов сейчас не составляет никакого труда. Их можно заказать в Интернете и увидеть на местных рынках. Ассортимент и диапазон цен очень широк, например, саженцы малины и ежевики можно найти по 5-7 грн, клубнику – по 2 грн, а за супер - новинки придется выложить несколько сотен гривен. Думаю, многие садоводы, заказывая посадочный материал, оставались не довольными их качеством. Чтобы конкурировать и снизить цену на саженцы производители не редко упрощают технологию, которую необходимо выдерживать на маточниках. В результате саженцы получаются слабые и болезненные.
Но садоводам и фермерам нужен качественный и здоровый посадочный материал за приемлемую цену. Выходом из ситуации может стать микроклональное размножение растений ( in vitro , дословно в стекле) – новая технология вегетативного размножения растений, позволяющая в ограниченные сроки получить большое количество идентичных копий (клонов) исходного растения. Кроме непосредственно размножения, технология дает возможность избавиться от подавляющего большинства инфекций (вирусов, бактерий, грибов и т.д.), при условии соблюдения технологических приемов. За счет этого, растения после in vitro размножения обладают значительно лучшими характеристиками (сила роста, продуктивность, устойчивость к болезням и т.д.) по сравнению с исходными растениями. Такой посадочный материал относят к разряду супер-супер элиты.
Ответить на наши вопросы на тему «in vitro» любезно согласился Алексей Викторович - кандидат сельскохозяйственных наук с опытом работы с культурой тканей растений (микроклональное размножение).
«Biznesselo»: Алексей Викторович, расскажите какие растения можно размножать ин-витро?
Во-первых, начнем с того, что немного развеем мифы и заблуждения. Технология микроклонального размножения растений (англ., in vitro microclonal plant propagation) – очень старый и широко используемый во все цивилизованном мире метод быстрого размножения растительного материала. Первые протоколы сред для размножения были описаны физиологами растений Тошио Мурасиге и Фольке К. Скугом еще в далеком 1962 году. В настоящее время практически весь посадочный материал заграницей получают при использовании в той или иной мере метода in vitro.
Во-вторых, по своей сути ничего особо мистического и загадочного в методе нет, за исключением самого громкого названия. Это просто еще один хорошо модифицированный способ обычного вегетативного размножения, который позволяет в ограниченное время получить свободный от патогенов посадочный материал в больших или очень больших количествах.
Лаконично отвечая на Ваш вопрос – любые, с определенными ограничениями, связанными с особенностями роста тех или иных растений. Как правило, чем лучше растения размножаются в природе, тем выше будет коэффициент размножения и в культуре in vitro.
«Biznesselo»: Какие основные этапы микроклонального размножения?
● введение в асептическую культуру (стерильные условия);
● непосредственно размножение;
● адаптация (выведение из культуры in vitro) растений к условиям in vivo (обычным)
«Biznesselo»: Расскажите подробнее, как удается избавляться от бактерий, грибов и главное вирусов?
Во-первых, для введения в культуру in vitro используют точки роста растений, условно говоря, внутреннюю часть почки (апикальные меристемы), которые само растения защищает от патогенов. Во-вторых, на начальном этапе части растений (экспланты) обрабатывают веществами убивающие большинство патогенов (соли сулемы, перекись водорода, спирт и т.д.). И, наконец, в-третьих, во время культивирования и пересадки растений удаляются больные и зараженные бактериями и грибами.
Немного сложнее обстоят дела с вирусами. В этом случае или берут заранее здоровые от вирусов растения (проводят диагностику наличия вирусов методами молекулярной биологии, как при заболеваниях человека) или избавляются от вирусов методом термической терапии.
«Biznesselo»: Какая примерно себестоимость саженца in vitro (например, малина, земляника, ежевика) сравнительно с посадочным материалом, который был размножен традиционным способом?
Конечная цена определяется в основном ценами на энергоресурсы, стоимостью реактивов (химические соли и фитогормоны), поскольку растения длительное время “живут” в условиях искусственного освещения на специальных твердых субстратах (агаризированной среде). В среднем, стоимость одного in vitro саженца превышает стоимость обычного в 1,5 – 2 раза. При этом следует учитывать количество размножаемых растений, чем больше оборот, тем меньше себестоимость.
«Biznesselo»: Можно ли применять технологию ин-витро для получения новых сортов и видов растений?
Вопрос очень интересный. Одновременно и простой и сложный. Связано это со сложностью самого определения сорта. Как реально работающий в этой области молекулярный генетик могу однозначно сказать, что описательная морфология как главный критерий при регистрации того или иного сорта растений – это очередная кормушка для нечестных людей. Вы, наверное, удивитесь, но очень многие сорта это результат воровства друг у друга или вывезенные в кармане из-за границы растения, которые проявляют разные морфологические характеристики в других климатических зонах (в пределах фенотипической изменчивости). Любые попытки ввести в госреестр элементы генетического контроля происхождения сортов, на сегодняшний день, обречены по понятным нам всем причинам.
Так вот, культура in vitro позволяет отобрать из большого числа клонов устойчивые к химическим соединениям, абиотическим факторам и т.д. растения. Будут ли эти клоны новыми сортами вопрос скорее юридический, чем биологический.
Другое дело, что как составной элемент целого ряда направлений клеточной биологии, культура in vitro помогает получать новые виды, ранее в природе не существовавшие. Но это уже совсем другой разговор.
«Biznesselo»: Возможны ли мутации при микроклональном размножении?
Теоретически – да. Но как показывает мой опыт, при соблюдении элементарной этики работы доля растений с измененным фенотипом, статистически ничтожна.
«Biznesselo»: Какая приживаемость у in vitro растений?
Все in vitro саженцы – растения с закрытой корневой системой. Приживаемость такого посадочного материала – максимально возможная.
«Biznesselo»: Правда, что растения размножены микроклональным способом, более устойчивы к болезням и неблагоприятным погодным условиям?
Строго говоря, к абиотическим факторам – нет. С другой стороны любая устойчивость имеет полигенный характер, как проявления, так и наследования (работают одновременно много генов и их взаимодействия определяются ответом на конкретные условия, т.е. не всегда линейно и последовательно). Другими словами, если Вы не подкормили на зиму растения и не укрыли незимостойкие, никакие технологии не спасут от вымерзания. Но, если Вы все необходимые процедуры выполнили, то устойчивость оздоровленных растений будет выше. При этом никаких статистически достоверных подтверждений такой устойчивости я привести не могу.
С патогенами ситуация более понятна: однозначно in vitro саженцы имеют конкурентные преимущества по сравнению с обычными. Они изначально здоровы, поэтому развиваются и плодоносят быстрее. А уже взрослые растения (в зависимости от сортовых особенностей конечно) сами могут за себя “постоять”.
«Biznesselo»: Мы планируем заложить маточник малины и земляники. Какой класс растений вы бы посоветовали использовать?
Здоровые и районированные. Как мне кажется, работы по закладке маточника нужно начинать не с растений, а анализа почвы и климатических условий. При этом любые агротехнические приемы способны повышать урожайность. Например, для всех нам известного картофеля, удаление соцветий в стадии бутонизации способно повышать конечный валовый выход продукции до 10 %. То же самое относится и к окучиванию, фумигации, корневым подкормкам и т.д. Я уже не говорю про предварительное выращивание сидератов как способа обогащения почвы и борьбы с сорняками.
Поэтому, для раскрытия генетического потенциала растения нужно создать оптимальные условия. Без серьезной предварительной работы выбор класса саженцов не имеет значения.