Прорыв в клонировании кокосовых пальм поможет их размножению и сохранению
Кокосовые пальмы растут медленно, и их сложно клонировать. Ученые из KU Leuven и Альянса Bioversity International и CIAT разработали метод, позволяющий быстрее размножать саженцы и эффективно сохранять генетические ресурсы кокоса на долгий срок. Это поможет сохранить биоразнообразие кокосовой пальмы и удовлетворить растущий спрос на кокосы и продукты из них.
Кокос — шестой по распространенности фрукт на Земле, и спрос на него продолжает расти. Однако кокосовая пальма, растущая в основном в прибрежных районах у экватора, сталкивается с множеством проблем: летальной желтизной (Lethal Yellowing Disease), изменением климата, повышением уровня моря и устаревшими плантациями.
«Никто не думал, что у нас получится»
Исследователи из Лаборатории по улучшению тропических культур (KU Leuven) и Альянса вдохновились работой с бананами. Ученые предположили, что определенный растительный гормон может быть эффективен и для кокосовых пальм.
«Кокосовые растения не образуют боковых побегов. Они вкладывают всю энергию в один побег, который должен расти как можно быстрее и выше. Это очень затрудняет их клонирование и хранение», — пояснил Барт Панис.
В ходе исследования ученые извлекли зародыш пальмы из кокосового ореха и обработали его меристему (точку роста) растительным гормоном. В результате зародыш сформировал не один, а несколько боковых побегов. Эти скопления побегов удалось разделить, и на них также выросли новые боковые побеги. Результаты были опубликованы 15 сентября в Scientific Reports.
«Никто не думал, что у нас получится. Но мы упорно продолжали работу», — сказал Панис. «Существуют и другие методы вегетативного размножения кокосовых пальм, но мы уверены, что наш метод впервые является также эффективным по времени и затратам».
Метод позволяет получить тысячи новых экземпляров от одного растения, имеющих идентичный генетический профиль материнской пальмы. Это открывает огромный потенциал для плантаций по всему миру.
Сохранение в жидком азоте
В первую очередь метод позволит эффективно сохранить генетическое разнообразие кокосовой пальмы. Важно сохранить как можно больше сортов, поскольку каждый из них обладает специфическими характеристиками: устойчивостью к болезням, лучшим составом масла или устойчивостью к жаре, засухе, штормам.
«В настоящее время кокосовая пальма сохраняется как дерево в полевых коллекциях. Но некоторым из этих коллекций угрожает летальная желтизна», — отметил соавтор исследования Ханнес Вильмс. «Наша техника теперь также позволяет сохранять побеги кокосовой пальмы навечно с помощью криоконсервации в жидком азоте при температуре -196°C».
«Это важно для будущего: если новая болезнь затронет производство кокосов, в генном банке может оказаться сорт, устойчивый к ней, и его можно будет высадить в пораженных районах», — сказал Панис.
Помощь мелким фермерам
Техника также своевременна для нынешнего производства. «Существует огромный спрос на кокосы. Существующие плантации старые, и их нужно срочно обновлять», — заявил Панис. «Таким образом, наша методика удовлетворяет большой спрос на здоровый посадочный материал».
Исследователи уже подали заявку на патент. Теперь необходимы дополнительные средства для его защиты и доработки методики. При этом ученые не забывают о мелких производителях.
«Поскольку производство кокосов часто находится в руках мелких фермеров, мы включим в лицензию на патент специальный пункт: тот, кто будет применять нашу методику, должен будет обеспечить, чтобы мелкие фермеры могли приобретать посадочный материал по разумной цене», — заключил Панис.