Как в Крыму создают саженцы нового поколения
В Крыму ежегодно высаживают новые виноградники, и в связи с этим полуострову каждый год нужно 2,7 млн саженцев. В последние годы 90% из них были импортными, при этом карантинные службы много раз пресекали попытки ввоза в страну зараженного посадочного материала — из-за этого многие садоводческие предприятия несли огромные убытки. Однако затем к решению этой проблемы подключились отечественные ученые.
Мегагрант и саженцы
В 2019 году Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского по нацпроекту «Наука» получил мегагрант на исследования в сферах агрономии и материаловедения — первая победа вуза в этом конкурсе Минобрнауки России. В сумме университет получил 180 млн рублей на свои исследования по двум проектам.
«Это самый престижный конкурс с точки зрения науки. Для нас это большая победа, так как ранее в Крыму никогда не выигрывали мегагранты. Средства выделяются на вновь создаваемые лаборатории мирового уровня. Это важно для университета, поскольку к нам приедут ведущие мировые ученые — носители уникальных знаний, которые будут работать в нашем вузе над организацией новых научных школ», — цитирует пресс-служба КФУ проректора по внешним связям Михаила Сергеева.
Один из проектов, получивших мегагрант, — размножение оздоровленного посадочного материала и масштабирование производства в Крыму. На полученные средства в университете создали лабораторию микроклонального размножения растений, которая занялась разработкой новых эффективных методов быстрого массового размножения экономически важных сортов для садоводства.
Фактически исследователи создают саженцы нового поколения — их решили выращивать методом культуры тканей, впоследствии адаптированного к дальнейшим условиям произрастания. А руководителем проекта стала профессор Рина Каменецки, ведущий научный сотрудник Института Вулкани (Израиль), который специализируется на разработках для сельского хозяйства.
«Наша основная задача — производство безвирусного материала. Проект направлен на отработку технологической цепи, которая включает получение растительного материала, его диагностику на наличие патогенов, вирусов, фитоплазм, разработку технологий лечения и размножения. В рамках проекта будут разрабатываться протоколы размножения растений трех типов жизненных форм: травянистые, кустарники и лианы», — объяснил заведующий лабораторией микроклонального размножения растений Центра опережающего научно-технологического развития Крымского федерального университета Лавр Крюков.
Микропрививки и жидкий азот
Сейчас сотрудники лаборатории занимаются мультиплицированием, то есть размножением саженцев. Летом 2020 года для эксперимента взяли традиционные для Крыма сорта винограда: «пино-нуар», «траминер» и «шардоне». Сначала биоматериал протестируют методом ПЦР-диагностики на наличие вирусов, а затем проведут крио- и термотерапию. Еще спустя 6-8 месяцев специалисты попробуют привить оздоровленную культурную часть к подвойной лозе — к ней присоединят оздоровленную, чистую часть, называемую привоем. Из-за малой толщины стебля такой способ называют «микропрививкой».
«Для этого берется лоза, от нее отрезается участок 2 см, стерилизуется, чтобы убить патогенную микрофлору, бактерии и грибы. Далее он помещается в питательную среду и начинает расти. Мы за этим наблюдаем, тестируем на наличие вирусов, разрабатываем протокол лечения для того, чтобы их убить», — отметил Крюков.
Первый готовый саженец, созданный таким способом, ученые планируют получить к осени 2021 года.
«На данный момент мы работаем с тремя культурами — это виноград, ежевика и земляника. Если в двух словах, то цепочка построена таким образом. Мы от хозяйств, которые серьезно этим занимаются, получаем исходный материал (например, какой-то сорт, который для них ценен), вводим в культуру in vitro (чтобы он был стерилен), далее диагностируем на наличие патогенов (главным образом вирусов), лечим растение, чтобы оставить его и убить все вирусы внутри, и самый последний этап — размножаем до необходимого количества (например, десятки тысяч штук)», — рассказал порталу ученый.
Таким образом создается безвирусный посадочный материал.
Сейчас ученые отрабатывают технологию очищения с помощью жидкого азота. «Это один из новейших способов лечения растений, избавления их от всех вирусов. После этого мы восстанавливаем полный растительный организм и множим его до нужного количества», — отметил Крюков.
В 2020 году исследователи получили первые результаты и уже работают с восемью крупнейшими компаниями как из Крыма, так и с материка. Ресурсов для этого хватает — лаборатория рассчитана на производство 3 млн саженцев в год, а тепличный блок — на 400 тыс.
«Речь идет пока о тысячах растений, но в этом году, думаю, будет под сотню тысяч растений, которые мы сделаем таким образом», — рассказал порталу заведующий лабораторией.