Сад из пробирки. В Нижнем Новгороде клонируют орхидеи

Сотня разных видов орхидей, в том числе краснокнижных, растят в пробирках в лаборатории ННГУ. Нижегородские ученые не только помогают восстанавливать исчезающие растения, но и клонируют их: полностью или частично.

Цветочный мармелад

Орхидеи выращивают в подвальном помещении одного из корпусов университета. Лаборатория, созданная в 2009 году в рамках проекта «Национальный университет», занимает пока довольно скромную площадь, порядка пятидесяти квадратных метров. В одной её половине располагается лабораторное и стерильное ламинарное (с биологической защитой) помещения, в другой – культуральная с холодильником и стеллажами с сотнями склянок с растениями. О том, для чего нужно бесчисленное множество «близнецов» одного и того же цветка, корреспонденту NN.RU рассказал молодой ученый, заведующий лабораторией инновационных технологий производства растений НИИ «Ботанический сад» ННГУ Лавр Крюков.

«Мы разрабатываем технологии для размножения видов, которые находятся на грани исчезновения, нужны для сельского хозяйства, фармацевтической промышленности. В общем, тех растений, которые трудно размножаются традиционным способом, проще говоря, семена которых не прорастут, если просто бросить их в землю», - говорит он.

По словам ученого, большинство орхидей внесены в Красную книгу России. Нельзя просто так пойти и накопать их. Так, правда, ещё делают в странах Ближнего Востока, Пакистане, Турции (для изготовления горячего напитка под названием салеп), поскольку в тех странах ещё сохранились многочисленные популяций этих растений, но и там уже экологи бьют тревогу. В России это запрещено законом.

Чтобы проводить эксперименты, нижегородские ученые разработали для растений питательные среды на основе агар-агара - вещества, которое получают из красных и бурых водорослей, растущих в Черном, Белом море и Тихом океане. Из агар-агара также делают мармелад, поскольку он обладает желирующими свойствами. «В среду на основе агар-агара мы добавляем вещества, которые растение получает от гриба», - рассказывает ученый.

Тропики под лестницей

Орхидей в лаборатории порядка ста видов, в том числе тропических и тех, что растут в наших лесах. Это любка двулистая, венерин башмачок, калипсо, ятрышники, офрисы. «Каждое растение имеет свои особенности. Чтобы в природе появилась орхидея, нужно, чтобы в месте, где находится семя, оказался определенный гриб. Рост начинается в результате симбиоза. В противном случае семя просто не прорастает», - объясняет Лавр.

Растения высаживают в Пустынском заказнике и Ботаническом саду, на территории университета. В Ботаническом саду ННГУ одна из самых больших коллекций орхидей в стране. «Больше, наверное, только в Москве: там порядка 2000 видов», - предполагает Лавр. – Почти все, что стоит на стеллажах в лаборатории, - это тропические растения из Юго-Восточной Азии, Африки, Южной Америки». По словам ученого, сложности с выращиванием экзотики нет: главное – питательные среды, уже известные или созданные в лаборатории.

«Воспроизводство орхидей нужно для поддержания коллекционного фонда сада. Часть растений идет в качестве материала для научных и лабораторных работ студентов-ботаников, часть – на обмен с другими ботаническими садами, часть – на подарки», - добавляет нижегородец.

Секрет фирмы

В 2013 году Лавр Крюков и его коллега Галина Зверева основали исследовательское предприятие «Биотехнологический центр «In Vitro», которое выиграло два гранта Правительства по проекту, связанному с клонированием. Нижегородцы знают, как выращивать не целые растения, а лишь необходимую им часть – к примеру, клубни.

«Клубни орхидей содержат питательные вещества, из которых изготавливаются биологически активные добавки, средства для лечения желудка и дыхательной системы. Мы создаем растения-уроды с громадными клубнями и неразвитыми листьями и стеблями», - объясняет Лавр.

Свойства у «клонов» такие же, как у «оригиналов»: ученые не меняют генотип. Исследователи просто создают одно и то же растение много раз. К примеру, из двадцати семян мухоловки в лаборатории было выращено несколько тысяч клонов. «Клонировать ведь можно не только клетку, можно – определенный орган, весь организм», - добавляет ученый.

«Биотехнологический центр «In Vitro» является участником Российско-американского инновационного коридора, международного проекта ННГУ и университета штата Мэриленд, США. Он также заинтересовал швейцарский технопарк BioArk, который сотрудничает с фармацевтическими компаниями. Возможно, в перспективе за рубежом появится «филиал» нижегородской лаборатории.

«В России, к сожалению, довольно узкий спектр компаний, которые могли бы готовить из имеющегося сырья необходимые БАДы и лекарства, изготовить упаковки и так далее и на них сложно выйти. За рубежом таких предприятий, мировых производителей больше», - говорит Лавр Крюков.

Клонированные поля

Сейчас у государства большая потребность в семенном материале, необходимом для восстановления лесов на месте пожарищ. Клоны для этих целей не подходят: если какой-то вредитель поразит одно дерево, это значит, что затем без труда уничтожит весь лес «близнецов». Зато «близнецов» можно использовать для украшения города летом. Они будут стоить дешевле, чем цветы из торговых сетей, которые привозят из Голландии и Польши.

Растения, выращенные данным способом ничем по качеству не хуже тех, которые продаются в наших магазинах. К тому же это не импорт, соответственно, себестоимость гораздо ниже», - считает Лавр.

В среднем себестоимость выращивания одного растения в лабораторных условиях составляет 15-20 рублей, орхидеи дороже - 50 рублей, так как они содержаться в лабораторных условиях 2-3 года. В магазине орхидеи продают за 300 рублей, цена за коллекционные виды достигает $ 3000.

В НИИ «Ботанический сад ННГУ» планируют построить производственную теплицу, в которой можно будет выращивать посадочный материал из лаборатории и обеспечивать нужды города собственными растениями. А нижегородские ученые перешли к следующему этапу исследований: начали изучать биохимический состав клубней орхидей-«уродов», чтобы определить, сколько в них содержится биологически активных веществ и насколько они подходят для фармацевтического производства.