Эффективный способ восстановления популяций исчезающих растений
Из двух семян выросла тысяча растений
Исследователи из Университета Гвельфа использовали передовые методы клонирования, чтобы дать находящемуся под угрозой чертополоху Хилла шанс на выживание.
Этот передовой метод размножения может помочь восстановить популяции других исчезающих видов растений, заявил ведущий исследователь, профессор Правин Саксена с факультета растениеводства.
В исследовании, опубликованном в журнале PLOS ONE, использовался метод CPR (Conservation, Propagation, Redistribution — сохранение, размножение, реинтродукция). В течение трёх лет учёные сохраняли генетический материал зародышевых клеток (гермплазму) и использовали его для получения большого количества растений в контролируемой среде.
«Очень небольшое количество растительного материала может дать большое количество растений для целей сохранения вида», — сказал Саксена, возглавляющий Институт исследований по сохранению растений Гослинга (GRIPP).
Традиционный метод посадки семян для реинтродукции чертополоха Хилла показал ограниченную эффективность из-за низкого уровня цветения и всхожести.
«Главная цель нашего исследования — сохранить биоразнообразие исчезающих растений с помощью технологий культур in vitro, которые можно использовать для предотвращения потери видов в природе», — пояснил Саксена. — «Мы хотели проверить нашу модель на практике, в реальных условиях, когда растения, выращенные в лаборатории, переносят в суровую природную среду».
Parks Canada предоставила команде 29 семян, из которых проросли только два. Из материала этих двух проростков в лаборатории вырастили 1000 растений; 300 из них были пересажены обратно в Национальный парк Брус на юге Онтарио.
Летом 2017 года 300 растений высадили на 12 участках в национальном парке. Уровень выживаемости составил от 67 до 99%, причём почти все эти растения пережили зиму. На большинстве участков наблюдались регенерация побегов и цветение.
«Микроклональное размножение — хороший подход для чертополоха Хилла, потому что гермплазму можно долгосрочно хранить в нашем институте GRIPP для сохранения ограниченного генетического разнообразия, в то время как угрозы для сокращающихся популяций можно устранить путём реинтродукции микроклонированных растений», — сказал Мукэнд Шукла. — «Это масштабное исследование предоставляет убедительные доказательства полезности растений, выращенных in vitro».
Чертополох Хилла растёт в редких для Великих озёр зонах открытых альварных лугов. В Онтарио это цветковое растение, поддерживающее жизненные циклы редких пчёл и других опылителей, встречается в основном на полуострове Брус и острове Манитулин.
В провинции оно занесено в список видов, находящихся под угрозой исчезновения. К сокращению популяции привели нехватка подходящей среды обитания из-за разрастания деревьев и кустарников, а также коттеджная застройка и карьерные работы.
«В целом, биоразнообразие растений важно для жизни людей, животных и микробов, поскольку оно критически необходимо для их выживания из-за производимого ими кислорода, пищи и лекарств», — сказал Саксена. — «Полноценная экологическая система невозможна без биоразнообразия растений. Мы оптимистично настроены, что модель CPR окажется важным инструментом в спасении растительного разнообразия, включая важные пищевые и лекарственные культуры».