Ученые Крымского федерального университета (КФУ) начали проводить анализ генетической однородности посадочного материала, полученного в условиях in vitro («в пробирке»). Это позволит отбраковывать растения-мутанты и получать высококачественные однородные клоны. Исследования проводятся в рамках мегагранта «Биотехнология для развития садоводства: размножение оздоровленных сортов растений и масштабирование производства в Республике Крым». Ученые работают с такими культурами, как земляника, ежевика и виноград. На данный момент лаборатория КФУ насчитывает порядка 25 тысяч растений.
Клонирование ― один из основных способов коммерческого размножения растений во всем мире. Главная причина его популярности заключается в получении однородных растений, когда растения-клоны не отличаются от оригинала. Однако при массовом размножении существует риск возникновения генетических изменений, мутаций, сомаклональной изменчивости. Все это может привести к потере исходных качеств и свойств и, как следствие, к убыткам производителей.
По словам заведующего лабораторией микроклонального размножения растений КФУ Лавра Крюкова, специалисты подобрали специфические ДНК-маркеры исследуемых сортов земляники и винограда и начали анализ размноженных культур. Это позволит проверить их соответствие исходным формам.
«Есть такие термины, как фенотип (совокупность всех признаков и свойств растения) и генотип (совокупность всех генов, определяющих развитие этих признаков и свойств). Очень часто однородность определяют по фенотипу: листья одинаковой формы, ягоды с одинаковым вкусом и т.д. Однако генотип при этом может меняться, пусть незначительно, без внешних проявлений, но меняться. И со временем, когда изменений накопится достаточно, настанут и внешние проявления. Таким образом, молекулярно-генетический анализ позволяет отследить изменения генотипа, предотвратить распространение «мутантов», а также определить причины и условия их появления», ― объясняет Лавр Крюков.
Следующим шагом ученых станет генетическая паспортизация сортов, которая позволит контролировать их коммерческое распространение и защитить правообладателей.
Программа мегагрантов реализуется в рамках нацпроекта «Наука и университеты» для поддержки научных исследований в российских вузах и НИИ под руководством ведущих мировых ученых. Крымский федеральный университет выиграл мегагрант в 2019 году на проведение научного исследования по направлению «Биотехнология для развития садоводства: размножение оздоровленных сортов растений и масштабирование производства в Республике Крым» (соглашение № 075-15-2019-1935).
В рамках мегагранта в вузе создан современный биотехнологический комплекс, который включает лабораторный (210 м2) и тепличный (800 м2) блоки. Комплекс работает по таким направлениям, как микроклональное размножение растений, селекция и гибридизация, диагностика и оздоровление, биологически активные вещества растительного происхождения, генетическая трансформация/ редактирование генома и новые технологии производства растений. В качестве приглашенного ученого по мегагранту работает профессор, ведущий научный сотрудник Института Волкани в Израиле Рина Каменецки.
Основная цель работы ― производство безвирусного посадочного материала экономически значимых для региона и страны культур, таких как ежевика, земляника и виноград.