Эколого-экономический потенциал Башкортостана

В растении раувольфии, особенно ее корнях, содержится большое количество разных алкалоидов, из которых наибольшее применение получили резерпин и аймалин, необходимые для лечения гипертонической болезни, – они понижают кровяное давление. Раувольфия, житель тропиков, в Башкортостане не растет. Однако из культуры ее клеток ученые именно у нас получают и резерпин, и аймалин. И вот что важно: в культивируемых клетках аймалина содержится в два с лишним раза больше, чем в клетках целых растений, да к тому же это вещество можно получать круглый год. Ведь для роста клеток «в пробирке» не требуется ни подходящей почвы, ни благоприятного климата.

А вот другой пример. Женьшень, занесенный в Красную книгу, растет в нашей стране только в дальневосточной тайге. В корнях его содержится много целебных веществ, отсюда и на звание – «корень жизни». Настойки женьшеня применяют при пониженном кровяном давлении, усталости, переутомлении, при некоторых нервных заболеваниях. Препараты из корня широко используются и в парфюмерном бизнесе. Растет женьшень крайне медленно – его корни добывают только на пятый-шестой год жизни растения. За год они тяжелеют всего на один грамм.

Как быть коммерсанту, которому нужно больше товара? Ответ дает биотехнология: каллусная масса женьшеня растет в сотни раз быстрее! Культура клеток женьшеня спасает это растение от полного истребления в природе и заменяет дорогостоящее его искусственное разведение. «Клеточный» женьшень скоро полностью заменит почти исчерпанный в тайге «корень жизни». Выходит, что с помощью биобизнеса можно сохранять исчезающие на Земле растения.

Но какое все же отношение имеют клетки в культуре к пищевому бизнесу? Оказалось, что по желанию ученого из каллусной ткани можно вызвать развитие различных органов растения. Стеблевые побеги возникают из клеток риса, моркови, петрушки, баклажанов, гороха и многих других употребляемых в пищу растений. Если побеги перенести в соответствующую питательную среду, у них появляются корни. И тогда из пробирок прямой путь в почву, где они растут уже как обычные растения.

Заметим, это не опасная и агрессивная современная генная инженерия, которую справедливо критикуют, а экологически чистая биотехнология. Природу не подменяют искусственной структурой, ее лишь подгоняют в естественных процессах…

Превращение каллусной клетки в клетку, которая дает начало зародышеобразной структуре, представляет собой и большой практический, предпринимательский интерес. Ведь такая клетка может дать полноценное растение, как оплодотворенная яйцеклетка, в которой объединяются материнские и отцовские хромосомы. Каллусная же клетка по составу в ней хромосом такая же, как и все остальные клетки растения, из ткани которого получена культура. Ее развитие происходит под действием определенных химических веществ.

Особенно подробно процесс образования целого растения из клетки изучен на моркови. Биотехнологи убедились, что любая клетка моркови, прошедшая в культуре стадию каллусной клетки, способна дать начало зародышеобразной структуре, а затем и целому растению.

Образование целого растения из клетки – это уже не мечта, а реальность. Тут, конечно, могут возникнуть вопросы: для чего из клетки выращивать целые растения? Не проще ли сажать их обычным способом?

Оказывается, клеточное разведение имеет – именно в области коммерческой деятельности, где важны скорость и результат – ряд преимуществ. Применяя такой метод, можно избавить посадочный материал от вирусов, которыми поражены ценные сорта картофеля и других овощных, плодовых и технических культур. А ведь это существенно снижает потери урожая. Вирусные заболевания растений – подлинный бич сельского бизнеса во всем мире. Как же оздоровить экономически важные сельскохозяйственные растения с помощью клеточных культур?

Биотехнологии доказали, что молодые части стебля, где находится образовательная, или меристемная, ткань, не содержат вирусов. Из таких здоровых участков верхушек стебля и получают культуру меристемы или культуру каллусной ткани. А из них можно уже вырастить и целые растения. Вот один из путей от клетки к полноценному урожаю. Один, но не единственный!

Как важно для повышения рентабельности нашего сельского бизнеса получить морозоустойчивые и засухоустойчивые растения, не подверженные заражению болезнетворными микробами! Для выведения таких сортов селекционеры затрачивают многие годы кропотливого труда. При использовании культуры клеток для этой цели не только значительно ускоряется селекционная работа, но и удается сочетать такие признаки, которые при обычной гибридизации не получаются.

Иногда вообще межвидовые гибриды невозможно получить. И тогда на помощь могут прийти клетки этих растений, взятые из любого органа, – соматические. Пока клетки покрыты своими плотными оболочками, конечно, ни о каком их слиянии не может быть и речи. Но оболочки легко растворяются некоторыми ферментами. А «голые» клетки – протопласты – сливаются друг с другом беспрепятственно.