Маленькая комнатка без окон, подсветка, климат-контроль, на полках – сотни пробирок, колбочек и баночек с крошечными растениями. Многие – уникальные. Их выращивают в биотехнологической лаборатории Ботанического сада-института ДВО РАН. Некоторые буквально спасают, поддерживая, восстанавливая популяцию, как, например, древнее водное растение с Триозёрья или эндемик, который незаметно для себя вытаптывают туристы на Тобизина. Случается, путь от семечка до высадки в почву занимает несколько лет. Делают это, чтобы изучать, сохранять и приумножать редкие дальневосточные виды.
In vitro – «в стекле»
Всё в этой комнате – in vitro, с латинского «в стекле», даже если растение сидит в пластике. Фраза обозначает методику экспериментов в пробирке, вне естественной среды.
– Можно заниматься размножением разными способами. Семена, почки, части растения, корневища, – говорит научный сотрудник, руководитель группы биотехнологии растений Анастасия Пьянова. – Здесь в основном редкие дальневосточные виды. Сорта, которые либо получают учёные Ботанического сада-института, либо те, что хорошо размножаются в нашем климате. Он у нас сложный: тепло, влажность, высокий патогенный фон.
В баночке сидит реликтовая бразения Шребера. Водное растение, очень древнее, существовало ещё до последнего оледенения. Было распространено по всей Евразии, до сих пор растёт в Америке, а в Китае, Корее, Японии его культивируют на плантациях. В Приморье оно редко, но всё ещё встречается в озере в бухте Триозёрье.
Всего, что на полках медленно набирается сил, не перечислишь – получится скороговорка. Например, сейчас в Ботаническом саду спасают остролодочник Шелудяковой (Oxytropis scheludjakovae), эндемика северо-востока России. Декоративный медонос, крайне редкий, растущий только в Якутии, да и там очень скудно.
Семена во Владивосток пришли из Якутска, из института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения РАН. Остролодочниками в лаборатории занимаются Ксения Бердасова и Мария Никифорова. Сейчас крошечное растение сидит рядом с соседями в пробирке, в питательном желе. В нём макро- и микроэлементы, витамины, и обязательно – сахар. Среда густая, благодаря агар-агару.
Инженер группы биотехнологии растений Мария Никифорова рассказывает, что даже в интернете, где всё есть, она нашла одну-единственную фотографию остролодки Шелудяковой для диплома. С этой остролодкой Мария работает три года. Сначала нужно было получить проростки и корни из семян, и этот процесс подзатянулся.
– Очень привередливые. Ничего не нравилось, они умирали. Давали дополнительные побеги, а корней не было. Полгода-год как корни начали хорошо расти.
– Чтобы их размножать или переводить в грунт, нужен корень, – говорит Анастасия Пьянова. – И проблема в том, что они не укореняются либо не дают дополнительные побеги, не хотят размножаться. А ведь здесь они как в яслях: ухаживаем, смотрим, кормим. И в природе семена хорошо не прорастают, это одна из причин их редкости.
В какой-то момент корни всё-таки появились. Мария рассказывает, ничего из ряда вон этому не предшествовало:
– Я уже и оды пела, и в любви признавалась. Потом забыла про них, сказала, возьму другой объект. И они оживились.
– Звучит смешно, но часто так и происходит, – говорит Анастасия Пьянова. – Когда мы оставляем объекты в покое, не пытаемся стимулировать, наоборот, даём какой-то кризис в виде бедной среды или редких пересадок. Питательную среду нужно менять раз в три недели-месяц, состав исчерпывается. Бывает, оставляем месяца на три и – пожалуйста: они понимают, момент кризисный. Нужно спасаться.
В пробирках живут представители ещё трёх видов остролодочника: ханкайский (Oxytropis chankaensis), русский (Oxytropis ruthenica) и прямой (Oxytropis erecta). У прямого основной ареал Камчатка, встречается на Чукотке и в Сибири. Ханкайский – редкий, узколокальный эндемик. Растёт только на побережье Ханки, и на его популяцию сильно влияют колебания уровня воды. Остролодочник русский – эндемик российского Дальнего Востока, его можно встретить на побережье по пути к мысу Тобизина на Русском острове. Это растение очень страдает от потока туристов, который его буквально вытаптывает.
– Они идут смотреть на скалы и аммониты на Тобизина. Для них это просто трава. Если нет цветка, это не интересно. Вот о маках журналисты часто рассказывают – и люди знают, что редкие… Понимаю, увидеть ларгу интереснее, чем остролодочник. Хотя он очень красиво цветёт. И растёт небольшими популяциями, – говорит Анастасия Пьянова.
Основная задача подразделения – сохранение редких генофондов Дальнего Востока. Поэтому берут не только Приморье, но и Якутию, и Сахалин, и Камчатку. С Сахалина, например, привезли реликтовую жимолость Толмачёва. Размножается кустарник сложно, ягоды у него несъедобные, но для озеленения это очень перспективный вид.
Ex vitro – «вне стекла»
Пустив корни, растения переезжают в соседнюю, тоже маленькую комнату, но с окном. Здесь их высаживают в грунт, создавая «пробирочные» условия с высокой влажностью. Грунт стерилен – здесь всё стерильно, иначе грибки и патогены из внешней среды просто съедят растение. Тепличку поначалу закрывают, а потом постепенно начинают приоткрывать: на 15 минут в день, на 20, на час, пока полностью не откроют. Это уже ex vitro, этап перехода от лабораторных условий к открытому грунту. С остролодкой из Якутии было так же. Но она не справилась.
– Ей пока не нравится, – говорит Мария. – Я высаживала, наверное, штучки три. Одним сразу плохо становилось, одна росла около месяца, потом тоже не заладилось. Подбор грунта – тоже длительный процесс.
– Вот и подбираем условия, приближённые к их родине, – говорит Анастасия Пьянова. – Остролодочник из Якутии плохо переносит адаптацию, ну и ещё ханкайский. Это виды с узкими ареалами. Все думают, сейчас возьмём одну почку, получим тысячи растений. И вообще, в лаборатории всех спасут. Но если они в природе плохо размножаются, если это запрограммированно редкий вид, у него плохая семенная продуктивность или другие факторы, кроме антропогенного влияния, то и в лаборатории это очень сложно преодолеть.
Учёные говорят – нужно понимать механизмы работы генов, какими регуляторами можно на них повлиять, какие концентрации подобрать. А данных по дальневосточным видам мало, да и в Приморье занимаются этим направлением немногие – биотехнологическая лаборатория сада-института и лаборатория Федерального научного центра биоразнообразия ДВО РАН.
В стерильной комнате стоят ламинарные боксы – лабораторные шкафы, создающие с помощью потока воздуха чистую и стерильную среду. Здесь работают со спиртовкой, пинцетами и скальпелями, и всё должно быть обеззаражено.
– Пересаживая, мы разрезаем растение, и ткань можно заразить, – объясняет Анастасия Пьянова. – Можно возразить – вот мы черенкуем до́ма, и ничего, растут. Но в питательной среде для растений есть сахар – лучший подарок спорам бактерий и грибков. Если попадут, прорастут очень быстро. И всех заразят. Поэтому нужна стерильность, что-то вроде хирургического кабинета для флоры.
Без сахара – никак. Все в школе проходили фотосинтез, но не все помнят. Он, как и другие вещества, нужен для строительства тканей и клеток.
В теплице
В уличной теплице ёмкости с растениями выстроились на металлических ячеистых столах-помостах. А напротив, через проход – маленькие грядки.
– Вот, кстати, бразения, которую мы с вами фотографировали, – показывает Анастасия Пьянова. – Водное растение с плавающими листьями. Это тоже популяция из озера в бухте Триозёрье. И образец, который мы в культуру вводили, взят оттуда. Мы его ввели инвитро, а потом уже из инвитро адаптировали.
Она есть ещё на озере Лотос в Хасанском районе. Несколько лет туда ездили, но пока не нашли, хотя должна оставаться. Там живёт другой вид, барнардия японская. Но всё перерыто экскаваторами – строят дорожки, благоустраивают. И мы не знаем её состояния – пока не зацветёт, её не видно. Но у нас есть. Если что, поедем спасать.
Барнардия значится сразу двух Красных книгах, российской и приморской.
Зимовать подросшие и окрепшие растения будут в теплице. Весной декоративные виды отдадут в отдел продаж – их можно будет купить в Ботаническом саду. Это, например, сортовые рододендроны, венерина мухоловка и росянки. Сорта, которые передали для размножения учёные, возвращают куратору определённой культуры. Пионы – Людмиле Мироновой, сирени – Людмиле Пшенниковой, куратор по рододендронам – Илья Богачёв. Часть растений высаживают на собственных участках, а потом наблюдают за ними.
– Вот этот эдельвейс Палибина – эндемик Приморья. Я его с ирисом передавала руководителю научно-производственного отдела Алексею Владимировичу Салохину. Ирис он высадил на альпийскую горку. Наблюдаем, как растёт. В будущем году будет цвести. А эдельвейс – в другом месте. Высаживал весной. Всё прекрасно, и это радует, – отмечает Анастасия Пьянова.
