Восстановление американского каштана
Американский каштан когда-то был основным видом в лиственных лесах от штата Мэн на севере до Джорджии и Миссисипи на юге. Массовая эпидемия каштановой гнили в начале XX века уничтожила миллиарды зрелых деревьев. Учёные работают над восстановлением этого вида в лесах США. Исследование, опубликованное в февральском номере HortScience, предлагает новые рекомендации для увеличения запаса устойчивых к гнили деревьев.
По словам авторов, генная инженерия предлагает решение: американские каштаны, устойчивые к гнили. «Добавление одного гена, оксалатоксидазы, может защитить американский каштан, расщепляя щавелевую кислоту, выделяемую грибком», — объяснила доктор Эллисон Оукс, автор-корреспондент исследования. Грибок всё ещё заражает раны на коре, но после первоначального заражения устойчивое дерево останавливает его распространение за слоем растительной ткани.
Оукс и её коллеги отмечают, что для полевых испытаний и восстановительных посадок необходимы сотни деревьев, но «производство ограничено» из-за сложности укоренения лиственных пород деревьев с помощью микроклонального размножения. «Наличие корней и живых верхушечных почек предшествует успешной акклиматизации проростков американского каштана, полученных в культуре тканей», — пояснили они. Чтобы улучшить стадию укоренения, учёные провели четыре эксперимента, изучив тип сосуда, концентрации гуминовой кислоты и активированного угля, а также использование вермикулитового субстрата.
Результаты показали, что наличие активированного угля в среде для укоренения значительно увеличивало процент укоренённых проростков, но повышение концентрации не оказывало значимого влияния на наличие корней. Однако увеличение концентрации активированного угля значительно влияло на количество корней и длину самого длинного корня.
Использование одноразовых контейнеров во время укоренения значительно снижало выживаемость верхушечных почек, но значительно увеличивало образование корней. Наличие активированного угля в вариантах с вермикулитом увеличивало наличие корней и их количество, одновременно снижая выживаемость верхушечных почек. «Высокие концентрации гуминовой кислоты в сочетании с активированным углём давали отличный и значительно более высокий процент укоренения, чем все варианты без активированного угля», — отметили авторы. Эта тенденция была схожей и для количества корней.
Согласно отчёту, общей тенденцией, выявленной в экспериментах, было то, что активированный уголь усиливал рост корней, но немного снижал выживаемость верхушечных почек.
«Наши выводы имеют широкие последствия для культуры тканей и генной инженерии целевых лиственных пород, — сказала Оукс. — Комбинация гуминовой кислоты и активированного угля в среде для укоренения более чем вдвое увеличила количество корней, произведённых микроклональными побегами, по сравнению с каждым соединением по отдельности. Вермикулитовый субстрат может стать альтернативой при дополнительных исследованиях и разработке методов».
Авторы заявили, что рекомендации могут быть применимы к другим трудноукореняемым лиственным деревьям в трансгенных программах, таким как американский орех, белый дуб и чёрный орех.