Ваниль

По этим причинам необходимо создавать коллекции ex situ, позволяющие отслеживать цветение и правильно препарировать образцы. Если информация о первоначальных полевых сборах будет надлежащим образом сохранена, образцы будут казаться богатыми и готовыми к изучению.

Гербарные образцы сложно приготовить, дорого содержать и требуются определенные навыки для анализа. Однако, они абсолютно необходимы для пересмотра таксономии рода, пока не созданы молекулярные инструменты, в частности, на основе анализа ДНК.

Глава 5. Биотехнология в приложении к Vanilla

Введение

Vanilla planifolia G. Jackson (син. V. fragrans Andrews) – тропическая вьющаяся орхидея (рис. 5.1), известная своим популярным изысканным ароматом ванили (Purseglove et al., 1981), и вторая по цене пряность, после шафрана, продаваемая на мировом рынке (Ferrão, 1992). Основными странами-производителями ванили являются Мадагаскар, Индонезия, Уганда, Индия и Коморские острова, причем Мадагаскар занимает первое место. После открытия в 1492 году Нового Света Колумбом, самый ранний отчет о распространении ванили из Мексики принадлежит отцу Лабату, импортировавшему в 1697 году три лианы V. planifolia на Мартинику. Отсутствие естественных опылителей в районах интродукции препятствовало половому размножению и производству стручков до открытия искусственного опыления в первой половине девятнадцатого века (Bory et al., 2008d). Непрерывное вегетативное размножение, отсутствие естественного набора семян и недостаточные вариации в генофонде – все это препятствует программам улучшения данной культуры.

РИСУНОК 5.1. Лиана V. planifolia – в полном плодоношении.

За короткий промежуток времени биотехнология оказала значительное влияние на характер развития и качество жизни во всем мире (Bhatia, 1996). Во второй половине двадцатого века возникли новые отрасли промышленности, основанные на открытиях, сделанных в области биологических наук, а прогресс, достигнутый за последние годы в молекулярной биологии, генной инженерии и культуре тканей растений, открыл новое измерение в улучшении сельскохозяйственных культур.

Культура in vitro является одним из ключевых инструментов биотехнологии растений, в которой используется тотипотентная природа растительных клеток – концепция, предложенная Хаберландтом и впервые недвусмысленно продемонстрированная Фредериком Стюардом (Haberlandt, 1902; Steward et al., 1958). Ее можно использовать для производства здоровых клонов, массового клонирования выбранных генотипов, сохранения генофонда, отбора мутантов, выращивания гибридов нескрещиваемых таксонов, посредством соматической гибридизации, включения желаемых признаков с помощью генной инженерии и в производстве вторичных метаболитов в культивируемых клетках или тканях (Thorpe, 1990). Однако, реализация этих целей требует предварительной стандартизации и оптимизации процедур культивирования тканей.

Проблемы, на которые следует обратить внимание

Как товарная культура, ваниль играет важную роль в экономике Мадагаскара, Коморских Островов, Индонезии и Уганды. Непрерывное клональное размножение V. planifolia ведет к монокультуре, подвергая урожай серьезным потерям (Gopinath, 1994), поскольку ваниль поражается большим количеством вредителей и болезней (см. главы 7, 8, 9 и 20). Внедрение нового генетического материала в значительной степени сдерживается такими факторами как её бесполое размножение, преимущественным самоопылением цветов и опасностью, грозящей дикорастущим популяциям ванили из-за антропогенного давления (Lubinsky, 2003). Отсутствие достаточной изменчивости генофонда, угроза деструктивных заболеваний, уничтожающих плантации ванили, а также разрушение её естественной среды обитания, делают необходимым поиск альтернативных методов внесения изменчивости в генофонд. Бедный генофонд можно обогатить, используя межвидовую гибридизацию для объединения имеющегося первичного генофонда рода Vanilla со вторичным генофондом, то есть близкими родственниками V. planifolia, который является важным источником желательных признаков, таких как самоопыление, низкая зависимость стимуляции цветения от фотопериода, высокое завязывание плодов, нерастрескивание стручков и устойчивость к болезням (Lubinsky, 2003).

Различные виды ванили встречаются в разных географических регионах, и их сезоны цветения не синхронизированы, что создает трудности в перемещении пыльцы к видам-рецепторам для обеспечения опыления между видами. Именно в таких случаях становится важной разработка методов хранения жизнеспособной пыльцы в течение длительных периодов времени.