Щорічно понад чверть мільйонів гектарів засаджують найбільш цінними хвойними деревами
Про бично способи розмноження рослини насінням або вегетативним шляхом далеко не у всіх випадках є ідеальними. Однак чому ж погані старі дідівські методи і чим їх можна замінити? Нові біотехнології дозволяють швидко отримати величезні партії рослин з певними характеристиками.
В чому питання
Можливо, не всі знають, як відтворюють лісу в Росії сьогодні. А тим часом щороку понад чверть мільйонів гектарів засаджують, як правило, найбільш цінними хвойними деревами - ялинами, соснами, модрина, розводячи на великих площах зазвичай якусь одну породу. При цьому зростає вже не повноцінний ліс, який ми так любимо, - хвилюючий і загадковий, з галявинами, полянами, з самотніми старими деревами-велетнями, а нудне, як поле буряка або кукурудзи, монотонне лісонасадження - так звані лісові культури.
Але і призначення такого штучного лісу чисто утилітарне: в найкоротші терміни отримати з кожного гектара щонайбільше товарної деревини для виробництва колод, брусів, дощок. Заради такої мети можна красою знехтувати. Та й дешевше однопородних лісова плантація: за нею простіше доглядати, її легше рубати. Але в повній мірі досягається бажаний результат? Чи отримують лісівники і лісопромисловці в результаті те, що хочуть?
Зрозуміло, наскільки велика відповідальність тих, хто садить ліс. З усього створеного людиною довше існують, мабуть, лише храми та піраміди. Тому тут дуже важливо не помилитися, вибрати такий посадковий матеріал, який не захворіє, чи не зачахне за довгу майбутню йому життя, з якого зростуть не криві кволі деревця, а стрункі, високі, здорові дерева. І краще, якщо це станеться все-таки не через сто років, а раніше. За помилку при посадці лісу розплачуватися доведеться не одне десятиліття! Неймовірно зростає важливість вибору оптимального посадкового матеріалу.
Але як же відбувається такий вибір?
Неприємні сюрпризи перехресного запилення
Але нажаль! Хвойні породи - перекрестноопиляющееся рослини. Пізньої весни або на початку літа насінні луски в шишках обраного елітного дерева розсуваються, і семязачатки запліднюються прилетающей з вітром пилком. Походження пилкових зерен досить по-різному: вони можуть прилетіти і з такого ж могутнього, швидко зростаючого здорового дерева, але можуть бути занесені і з хворого екземпляра, з явними ознаками спадкових недуг. Утворені в результаті вільного запилення насіння будуть дуже сильно варіюватися не тільки за розміром і формою, а й за багатьма інших ознак.
Це означає, що лісівник, що створює лісову плантацію описаним вище способом, діє навмання, як би з закритими очима. Адже у нього немає ні найменшої гарантії, що всі висаджені саджанці, отримані навіть з шишок, зібраних з одного елітного дерева, швидко перетворяться в стрункі здорові дерева.
Як же бути? Невже не існує способу отримати абсолютно однакові, генетично однорідні рослини? Чому не можна скористатися вегетативним розмноженням: щепленням, як це практикують в відношенні яблунь, або живцюванням, як у випадку зі смородиною?
Вегетативне розмноження - утворення нової особини з багатоклітинній частини тіла батьківської особини, один з способовбесполого розмноження, властивий багатоклітинних організмів.
Розмноження традиційним вегетативним шляхом безперспективно, оскільки дозволяє отримати лише дуже невелику популяцію. Тут же потрібні мільйони примірників - адже на кожен гектар висаджують від 20 до 50 тис. Саджанців. До того ж вегетативне розмноження хвойних деревних рослин саме по собі справа трудомістка і малоуспішними.
Нова біотехнологія вже широко застосовується для вегетативного розмноження
клональне мікророзмноження
Тим часом існує метод швидкого отримання величезних партій ідентичних за генотипом рослин, в тому числі і деревних. Це метод клонального мікророзмноження. Матір'ю (або батьком - як завгодно) майбутніх рослин є конкретний обраний в якості еталону екземпляр, з декількох клітин якого все і починається.
Нова біотехнологія вже широко застосовується для вегетативного розмноження однорічних сільськогосподарських і декоративних культур. Все впевненіше вона використовується і для розмноження деревних порід. У ряді країн за допомогою цього методу отримані високопродуктивні насадження евкаліпта, олійної та фінікової пальм, тополі бальзамічного, гібридів тополі і осики. У Південній півкулі - в Австралії і Новій Зеландії, де до цього не росла жодна сосна, на сотнях тисяч гектарів створені штучні ліси з постійно зростаючою променевої сосни, батьківщиною якої є Каліфорнія.
У чому ж особливості нової технології?
З верхньої частини крони акуратно беруть фрагменти наймолодших пагонів і поміщають їх у живильне середовище. Роблять це в стерильних умовах. Виділена тканина розростається, клітини починають швидко розмножуватися і утворюють так звані каллюс. Після перенесення в другу, а потім в третю культуральне середовище каллюс еволюціонують в «ембріоїдів», схожі на ембріони, отримані шляхом звичайного статевого розмноження. В результаті утворюються мікропобегі. Це і є клон - сукупність особин, що відбулися від загального предка шляхом безстатевого розмноження. Будь-які несподіванки тут практично виключені. Всі діти будуть ідеально схожим на свого єдиного красивого, стрункого, високого, здорового батька.
Мітоз - непрямий поділ клітини, при якому відбувається строго однакове розподіл хромосом між дочірніми ядрами, що забезпечує утворення генетично ідентичних дочірніх клітин і зберігає наступність у ряді клітинних поколінь.
З'являється можливість створення здорових насаджень, стійких до хвороб
великі перспективи
Технологія клонального мікророзмноження дозволяє відбирати рослини з будь-якого корисного ознакою (можливий відбір і по групі ознак) і протягом року отримувати мільйони генетично ідентичних посадочних одиниць. Можна створювати змішані насадження (популяції) з рослин, відібраних за різними ознаками. Наприклад, на ялинової плантації чергувати ряди повільно зростаючої резонансної ялини, щільна деревина якої йде на виготовлення музичних інструментів, з рядами швидко зростаючих дерев, призначених для отримання будівельного матеріалу.
З'являється можливість створення здорових насаджень, стійких до хвороб і малосприйнятливими до пошкодження комахами. Це дозволить відмовитися від застосування пестицидів, що саме по собі благотворно відіб'ється на всіх мешканців лісу.
Мабуть, в недалекому майбутньому саме так стануть створювати всюди лісові промислові плантації. Саме вони будуть служити джерелом завжди настільки необхідної деревини. І тоді нарешті ми зможемо захистити від знищення ті ліси, куди з дитинства звикли ходити на прогулянки, щоб послухати спів птахів, набрати ягід і грибів.