Ваниль

Переработчикам и потребителям ванили будет полезно улучшение качественных характеристик – повышенное содержание ванилина, более крупный размер стручков, улучшенный аромат и вкус и т. д. Чтобы улучшить прорастание незрелых зародышей в полноценное растение, можно использовать методы извлечения и регенерации зародышей из нежизнеспособных гибридных семян. Культура клеток или культура протопластов полезны возможностью создания соматических гибридов для переноса признаков из инородных источников. Протопласты могут использоваться в качестве органов-мишеней для преобразования, при условии их восстановления в полноценный саженец. Клональное размножение элитных линий, сохранение in vitro и международный обмен гермоплазмой возможны с использованием методов микроразмножения. Молекулярные маркеры – ДНК-маркеры [случайная амплифицированная полиморфная ДНК (RAPD), полиморфизм длины рестрикционного фрагмента (RFLP), полиморфизм длины амплифицированного фрагмента (AFLP)] и биохимические маркеры (изофермент, белок) – могут применяться для описания свойств гермоплазмы и сомаклональных вариантов.

Генетическое разнообразие в Vanilla

V. planifolia – культура, мало отличающаяся от своих дикорастущих предков. Это можно объяснить недавним окультуриванием и ограниченным размножением (Bory et al., 2008c; Lubinsky et al., 2008a). В культивируемой ванили Мексики было обнаружено несколько типов, различающихся вегетативным внешним видом или способом воспроизводства (Soto Arenas, 2003). Анализ данных по изоферментам образцов с плантаций ванили на севере Веракруса, Оахаки и прочих мест в Мексике показал в целом незначительную генетическую изменчивость (Soto Arenas, 1999), хотя растения, происходящие из двух основных областей, можно было различить. Изменения нуклеотидной последовательности в интронах двух специфических генов, кодирующих белок, а именно кальмодулин и глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу, были обнаружены, но не смогли быть разграничены среди мексиканских типов ванили. За пределами страны происхождения, ваниль, вероятно, имеет клональное происхождение, и здесь можно ожидать очень незначительных вариаций. Плантации ванили на Реюньоне, Мадагаскаре, Маврикии и Сейшельских островах произошли от одного черенка (Lionnet, 1958), и, согласно имеющейся информации, наблюдается мало различий в типах культивируемой V. planifolia. Однако, недавние исследования показали, что самоплодотворение, а также случаи полиплоидизации привели к фенотипическому разнообразию ванили на Реюньоне (Bory et al., 2008a, 2008b, 2008c).

За последнее десятилетие, для изучения генетического разнообразия на уровне рода, были разработаны молекулярные маркеры – RAPD, AFLP и единичные повторы последовательности (SSR).

RAPD использовался для оценки уровня генетического разнообразия и взаимосвязей между различными клонами V. planifolia и родственными видами. Эти данные подтвердили очень ограниченную изменчивость сообщества V. planifolia, указывающую на его узкую генетическую базу и тесную связь с V. tahitensis J.W. Moore (Besse et al., 2004; Minoo et al., 2008; Schlüter et al., 2007). В исследовании, включающем как листовые, так и безлистные видоы, такие как V. planifolia, V. tahitensis, V. andamanica Rolfe, V. pilifera Holtt. и V. aphylla Blume (рис. 5.2), наблюдалась разумная вариабельность, свидетельствующая о возможности естественного самосева в дикой природе. Несмотря на внешнее морфологическое сходство, V. andamanica не имеет близкого родства с V. planifolia или V. tahitensis, а её образцы отличаются от всех других изученных видов, образуя отдельный уникальный кластер (Minoo et al., 2008). Между восемью различными образцами V. andamanica наблюдалась значительная изменчивость, подтверждающая вероятность того, что этот вид действительно произошел с Андаманских островов, где возможно семенное размножение (Minoo et al., 2008). Ранее сообщалось о появлении естественных семян у V. wightiana в Индии (Rao et al., 2000).

РИСУНОК 5.2. Цветки индийских видов ванили: (a) и (b) V. andamanica с разным цветом губы, (c) V. pilifera с указанием посещения насекомыми и d) V. aphylla.

Профили AFLP были разработаны для анализа видов Vanilla, межвидовых гибридов и самоопыленных потомков (Bory et al., 2008c; Lubinsky et al., 2008a; Minoo et al., 2006b). Все эти анализы сошлись на том, что большинство образцов V. planifolia, культивируемых за пределами Мезоамерики, демонстрируют очень низкий уровень генетического разнообразия, поскольку произошли от одного образца, возможно, мексиканского сорта «Манса» из Папантлы.