Зеленые клоны: как ученые спасают карельскую березу

Как из маленькой почки карельской березы в стерильных условиях вырастить целое дерево за короткий сезон да еще и сохранить все его генетические признаки, знают в лаборатории Института леса Карельского научного центра.

Под руководством Лидии Ветчинниковой, доктора биологических наук, здесь научились клонировать карельскую березу, которая, кстати, растет не только в Карелии, но и в странах Балтийского региона. Поэтому деятельность ученых не ограничивается лабораторией, они часто выезжают в лес и не только в России, чтобы собрать материал для  клонирования.

«А вы знаете, по-другому нельзя размножить карельскую березу, а значит, и сохранить. Когда мы используем семенное размножение, есть редкие представители этого вида, у которых при смененном потомстве происходит расщепление генетических признаков в силу разных причин. Раньше использовали прививку, это трудоемкий прием и не всегда успешный. Много лет назад, еще в конце 80-х, мы поняли, что без клонирования не сохраним карельскую березу. Не только в границах ареала, но и как представителя  земной дендрофлоры», — рассказала «Республике» Лидия Ветчинникова, доктор биологических наук, доцент, заведующий лабораторией лесных биотехнологий Института леса Карельского научного центра.

Сейчас в Карелии насчитывается порядка 1 500 краснокнижных деревьев. И это наибольший запас в России. Благодаря работе карельских ученых уже высажено 3 000 клонированных в лаборатории деревьев и создана уникальная коллекция из 32 генотипов карельской березы.

В научной лаборатории представлены образцы карельской березы из Карелии, Швеции, Белоруссии, Финляндии, Дании и Норвегии.

«Многие считают, что  карельская береза — это аномалия. Нет, это не аномалия, мы в этом сейчас убедились, потому что узорчатость не может появиться только в ограниченном ареале. Узорчатость наследуется, она есть в потомстве, а это значит, что это генетически обусловленная особенность», — продолжает Лидия Ветчинникова.

Этапы клонирования

Клонирование проходит в несколько этапов. Сначала ученые отбирают пазушные почки, клетки которых помещают в стерильную питательную среду. Затем у появившегося ростка формируют корневую систему. Позже растение пересаживают в почву, наблюдают, как оно приживается уже в нестерильных условиях на агропромышленной базе. Сначала молодые деревья растут в теплицах и закрытых грядках, а затем из них уже формируют экспериментальные плантации. Так за короткий сезон с февраля по сентябрь сотрудники Института леса выращивают дерево высотой полтора метра.

«Эта плантация заложена в 2014 году, средняя высота деревьев — 4 метра, растения чувствуют себя хорошо. Единственное, конечно, нужны рубки ухода, кошение, подрезание. Конечно, смотреть за деревьями нужно, — рассказывает Оксана Серебрякова, научный сотрудник лаборатории лесных биотехнологий. — Это уже взрослое дерево. Чем же оно отличается от другой березы, спросите вы. Если мы с вами посмотрим или потрогаем руками, то увидим, что у взрослого дерева есть мелкобугорчатость и ребра — это и есть главное отличие от обычной березы».

 

Оксана Серебрякова рассказала, что все клонированные деревья — это ресурс для дальнейшего воспроизведения уникального краснокнижного дерева. Каждая береза на экспериментальной площадке подписана, поэтому ученые всегда найдут нужный для клонирования и размножения генотип.

«Карельской березы даже в Карелии осталось очень мало. Мы должны ее сохранить и не только в научных целях лично для себя, а для будущих поколений», — уверена Оксана Серебрякова.

Сейчас на агропромышленной базе научного центра, которая занимает 70 гектаров земли, работают четыре сотрудника. Эта экспериментальная площадка была создана в 50-е годы прошлого века. Здесь работает несколько институтов, в том числе Институт биологии. Два года назад на агробазе заложили коллекцию лекарственных эфирно-масличных культур, в прошлом году — плодово-ягодный питомник.

«Самую большую часть нашей агробазы занимают древесные культуры: сосны, пихты и березы. Вопросами посадки занимается Институт леса. В частности, у нас располагаются экспериментальные посадки карельской березы, которые после клонирования здесь выращивают», — рассказала Мария Юркевич , кандидат сельскохозяйственных наук, куратор агробазы.

 

От экспериментов к производству

Карельским ученым приходится спасать и восстанавливать то, что вырубили «черные» лесорубы в 90-е годы. Тогда в моду вошла мебель из карельской березы. А сельские жители, зная об особенных качествах этого дерева: прочное, долго горит и сохраняет тепло — заготавливали его для печного отопления и изготовления предметов быта. По словам Лидии Ветчинниковой, за 10 лет примерно на одну треть сократилось количество уникальных деревьев.

«Карельская береза характеризуется удивительной структурой древесины, которая похожа на мрамор, собственно, и по твердости соответствует мрамору», — уточнила доктор биологических наук.

На клонирование березы ученые Института леса карельского научного центра получили патент. Они уверены, что нужно создавать не только экспериментальные плантации, но и выходить на уровень производства.

Большой материал о карельской березе читайте в проекте «100 символов Карелии».