3 Перспективы использования клонального

микроразмножения растений.

Микроразмножение растений получило широкое

распространение во второй половине ХХ века, а в последние

десятилетия оформилось как мощное промышленное производство,

быстро реагирующее на запросы рынка. К примеру, только за период

с 1985 по 1990 год число растений, размножаемых in vitro, возросло с

130 Млн. До 513 млн. Мировыми лидерами в этой области являются

Нидерланды, США, Индия, Израиль, Италия, Польша и другие

287

страны. В основном эта перспективная технология связана с

ориентацией на производство декоративных, плодовых, лесных и

овощных культур. Использование микроразмножения дает

возможность быстро перейти на высокопродуктивные сорта.

В Беларуси клональным микроразмножением растений

занимаются около 30 лабораторий (крупнейшая - в БГСХА). Главная

культура, размножаемая in vitro в республике - картофель, что связано

с традиционным производством этой культуры в личном и

общественном секторе. Налаживается производство оздоровленного

посадочного материала земляники, голубики высокой, декоративных

растений (розы, фикус и др.). Научные исследования по клональному

микроразмножению растений проводятся в НИИ картофелеводства,

НИИ плодоводства, БГСХА, Институте генетики и цитологии НАН

Беларуси, Центральном ботаническом саду НАН Беларуси.

Микроразмножение является весьма эффективным приемом

быстрого распространения и оздоровления от инфекции новых сортов

и гибридов картофеля, плодовых, ягодных, декоративных и лесных

растений. Методы микроразмножения широко используются

селекционерами для ускоренной репродукции ценного материала.

Размножение растений in vitro может стать важным инструментом

поддержания существующего биоразнообразия редких и исчезающих

видов, занесенных в Красную книгу Беларуси.

4 Криосохранение.

Сохранение разнообразия форм жизни —важнейшая проблема, с

которой столкнулось современное человечество. Еще Г.Ф. Гаузе

доказал, что устойчивость сообщества тем выше, чем больше число

составляющих его видов. Следовательно, сохранение биоразнооб-

разия —единственный механизм стабильности жизни на Земле.

Кроме того, для обеспечения питанием растущего населения на-

шей планеты необходимо выведение новых, более продуктивных

сортов сельскохозяйственных растений, а для успешной селекции

важен постоянный приток генов из новых источников. Традиционным

источником генетического материала служат дикие виды растений.

Однако в связи с расширением городов, сельскохозяйственных

угодий, вырубкой лесов, ухудшением экологии эти виды постепенно

вытесняются, а многие из них находятся на грани вымирания,

поэтому их необходимо сохранить.

Существует несколько способов сохранения генофонда высших

растений: заповедники, национальные парки, банки семян. В

последнее время большое внимание уделяется созданию и развитию

новых способов: пересадочных коллекций каллусных клеток,

288

депонированию культур клеток и, наконец, криосохранению, т.е.

хранению объектов при очень низкой температуре, обычно это

температура жидкого азота (-196°С). Криосохранение имеет су-

щественные преимущества по сравнению с остальными методами.

При сохранении в глубоко замороженном состоянии полностью

прекращается обмен веществ, отсутствуют значительные физико-

химические молекулярные изменения не только в клетке, но и в

окружающей водной среде. Сохраняется генотип, а следовательно,

все свойства замороженного объекта. Единственный негативный

фактор, которого не удается избежать, —это фоновая ионизирующая

радиация. Однако, по мнению М.Ашвуд-Смита, потребуется

примерно 32000 лет для накопления 10% летальных хромосомных

повреждений. Следовательно, криогенный метод дает возможность

неограниченно долго хранить растительный материал без

существенных изменений: сохраняются жизнеспособность клеток, их

свойства, а также способность к морфогенезу и регенерации целых

растений.

Сущность метода криосохранения сводится к замораживанию

специально подготовленных растительных клеток при использовании

криопротекторов —веществ, ослабляющих повреждения клеток при

замораживании и оттаивании. В настоящее время известны два

метода криосохранения: программное (медленное) и сверхбыстрое

замораживание. Программное замораживание изучалось уже давно,

поэтому оно довольно широко применяется для сохранения животных

и растительных клеток. Разработка сверхбыстрого замораживания

началась сравнительно недавно, однако считается, что именно этот

метод со временем станет наиболее перспективным.

Трудности криосохранения растений связаны со спецификой

растительных клеток. Клетки растений имеют большие размеры (в

культуре тканей они изменяются от 15 до 1000 мкм), прочную

целлюлозную стенку и вакуоли. Причем именно степень вакуоли-

зации играет основную роль в устойчивости клеток к действию

низких температур. В зрелой клетке центральная вакуоль занимает до