Сегодня программа сохранения не может быть реализована без предварительного определения целей использования ресурсов и получения знаний о внутри- или межвидовом генетическом разнообразии. После определения целей, следует задать вопросы о репрезентативности генетического разнообразия (что следует сохранять и в каких количествах?), а также о стоимости создания и поддержания этих коллекций.
Коллекции in situ состоят из охраняемых видов в их естественных или измененных человеком экосистемах, другими словами, в месте, в котором они развили свои отличительные характеристики. Эти коллекции в основном касаются дикорастущих видов и часто представлены национальными или региональными парками, которые защищают экосистемы в целом. Хотя этот тип охраны представляет собой идеальную модель, поскольку поддерживает давление отбора окружающей среды, его эффективность, с точки зрения сохранности, часто зависит от степени участия местного населения в управлении регионом и его ресурсами. Более того, он не обеспечивает защиты от климатических или биологических рисков (патогены, вредители растений или инвазивные виды).
Коллекции ex situ состоят из генетических ресурсов, сохраняемых за пределами их естественной среды обитания. Степень защиты ресурсов и их независимости по отношению к окружающей среде сильно различается в зависимости от типа хранения. Живые растения могут храниться в виде полевых коллекций, дендрариев, в теплицах или в культуре тканей. Фрагменты растений (меристемы, зародыши, ткани), позволяющие регенерацию целого растения, можно хранить при очень низкой температуре в жидком азоте. Семена обычно хранятся в холодильнике при контролируемой влажности. Хранение пыльцы при низкой температуре означает сохранение запаса гаплоидного материала. Сохраняя больше разнообразия при меньших затратах, банки ДНК пригодны для внутри- и межвидовых генетических исследований. Внутри коллекций ex situ различают охраняемые и действующие или работающие коллекции, которые дают начало конкретной деятельности, связанной с хранящимися ресурсами, например, изучением генетического разнообразия или в области селекции растений.
Тем не менее, методы хранения ex situ зависят от деятельности человека и от бесперебойного функционирования природоохранных объектов и сооружений.
Наконец, гербарии (см. главу 4) – первый метод консервации видов растений (шестнадцатый век) – и коллекции в спирте необходимы, особенно для проведения таксономических исследований.
Хотя экономические затраты на поддержание коллекций связаны с количеством хранимых образцов, вопрос о количестве особей, представляющих разнообразие и обеспечивающих безопасность образцов, имеет решающее значение. Принцип «основной коллекции» может дать ответ. Нуаро с коллегами разработали метод создания основной коллекции на основе количественных данных (Noirot et al., 1996). Этот метод (оценка основных компонентов) направлен на включение максимального разнообразия из базовой коллекции в выборку минимального размера, избегая при этом дублирования.
Что касается генетических ресурсов растений, каждая система хранения имеет свои преимущества и недостатки, и часто только сочетание этих различных систем позволяет оптимизировать и обеспечить сохранность ресурсов.
Помимо количественного аспекта (количество хранимых видов и образцов), в настоящее время, качество данных и исследовательских программ, связанных с ресурсами, является ключевым элементом при обосновании материальных и человеческих инвестиций. Ценность и точность этих данных также способствуют развитию ресурсов.
Генофонд Vanilla
Род Vanilla, относящийся к семейству орхидей, включает 90–100 видов в зависимости от автора (Bory et al., 2008c). Большинство этих видов дикорастущие; только два из них, V. planifolia и V. tahitensis, выращиваются для производства товарной ванили, при этом V. planifolia обеспечивает 95% мирового производства. Таксономия ванили очень старая, неполная и все еще неточная (Portères, 1954; Rolfe, 1896; см. главу 1). Следовательно, её необходимо тщательно пересмотреть, особенно в свете результатов недавних молекулярно-генетических и цитогенетических исследований (Bory et al., 2008a, 2008b; Cameron, 2003, 2009; Schluter et al., 2007; Soto Arenas, 2003; Verma et al., 2009). Например, несколько недавних исследований происхождения V. tahitensis предполагают, что этот вид является результатом скрещивания V. planifolia и V. odorata (Besse et al., 2004; Bory et al., 2008d; Lubinsky et al., 2008b).