Новые технологии ДНК-анализа использует Алтайская лаборатория лесной генетики

Всего три дня понадобилось специалистам Алтайской лаборатории лесной генетики для выявления сложного заболевания участка зелёного массива корневой губкой.

– А удалось сделать это благодаря новым технологиям ДНК-анализа, – сказала «Алтайской правде» начальник отдела лесной генетики Центра защиты леса Алтайского края кандидат сельскохозяйственных наук Людмила Кальченко.

Лаборатория работает третий год. По сути дела, для разбега времени не потребовалось. Сразу после комплектации современным оборудованием кабинетов, а они расположены в помещении Алтайского лесного селекционно-семеноводческого комплекса, специалисты включились в исследования.

Есть своя база

Эту базу предусмотрительно лесоводы края создают уже на протяжении 30 лет. Взять хотя бы одну из площадок. Озерский участок единого генетико-селекционного комплекса (ЕГСК). Сосны подросли и созрели, уже сегодня можно проводить эксперименты разных направлений, как говорится, у себя дома, не надо ехать в поисках материала. Едут к нам. Выявление и сохранение лучших экземпляров деревьев и их потомства идут в крае с семидесятых годов прошлого века. И вот созданы лесосеменные и маточные плантации, архивы клонов почти на 100 гектарах. Одновременно заложены лесосеменные плантации в Панкрушихинском лесничестве на 30 гектарах. На этих плантациях уже два десятка лет сосны дают шишку. Реальная возможность иметь улучшенные семена и стала предпосылкой для того, чтобы именно у нас в крае был построен Алтайский лесной селекционно-семеноводческий центр.

Обменялись опытом

А нынче в крае новое событие. Прошло IV Международное совещание по сохранению лесных генетических ресурсов Сибири. В нём приняли участие лесные генетики и селекционеры из многих стран ближнего и дальнего зарубежья.

В докладах и дискуссиях отмечалось как огромное значение сибирских лесов в глобальной регуляции климата, биогеохимических циклах и экономике России, так и их недостаточная изученность в генетико-селекционном отношении. При этом было видно, что усилиями ученых и практиков продолжается работа по изучению и сохранению лесных генетических ресурсов.

Это подтверждала информация о том, что «в широких масштабах проводятся исследования основных лесообразующих сибирских видов хвойных, в том числе с применением ДНК-маркеров различной природы. Начаты работы по полногеномному секвенированию некоторых видов хвойных. Проводятся уходы за ранее созданными объектами единого генетико-селекционного комплекса».

Понятно, что назывались и проблемные точки, и одна из них вот эта: размах, скажем так, генетико-селекционных работ пока не соответствует масштабу лесов России, их экологической и ресурсной значимости.

Попросила Людмилу Кальченко прокомментировать этот вывод. Она рассказала, что ряд исследователей отмечали, что зона хвойных лесов Сибири чрезмерно нарушена от вырубок, пожаров и насекомых-вредителей. В таких насаждениях наблюдается существенное сокращение генетического разнообразия. Назрела необходимость разработки и принятия национальной программы по изучению, сохранению и рациональному использованию лесных генетических ресурсов России и соответствующих региональных программ, в которых были бы учтены весь накопленный опыт и новейшие достижения в области лесной генетики, селекции и семеноводства. Практически перестали создаваться новые объекты ЕГСК. Есть проблемы в организации системы мониторинга и контроля за состоянием и созданием этих объектов.

А у нас?

Участники совещания, конечно, побывали в Озерском лесничестве, где самой большой испытательной площадкой в Сибири стали плантации сосны, привитой черенками плюсовых деревьев.

Этот эксперимент проводится в крае уже несколько лет, начат впервые в России под руководством доктора сельскохозяйственных наук директора  Западно-Сибирского филиала Института леса им. В.Н. Сукачева Сибирского отделения РАН Вячеслава Тараканова.

Он зарекомендовал себя лучшим селекционером сосны в Сибири, курирует объекты единого генетико-селекционного комплекса края. В нашей беседе несколько лет назад, помнится, он сказал, что уверен: Алтайский край открывает новую страницу будущего лесов. Тогда генетическая лаборатория только намечалась. Вот что сказал Вячеслав Вениаминович:

– Весь мир работает по ДНК-технологиям, и мы, честно говоря, отстали. Без сомнения, генетическая лаборатория позволит выйти на мировой уровень в работе с объектами ЕГСК, включающего плюсовые деревья, плюсовые насаждения, генетические резерваты, архивы клонов и т.д.»

И вот спустя несколько лет отмечаются первые результаты. Методы ДНК-анализа помогли ускорить обследование лесных питомников Алтая. И уже речь ведётся о глубинных вещах, понятных только специалистам.

Идёт этап отработки реактивов для проведения ДНК-анализа по определению происхождения лесных семян и посадочного материала.

– Требуется не один месяц для правильного поиска нужного реактива, но зато потом за 3-4 дня можно определить любое заболевание на начальных стадиях и назначить правильное лечение, – говорит Людмила Кальченко.

В селекционном центре была экскурсия, продемонстрированы современное оборудование, плантации с сеянцами сосны разного возраста, а также полигоны доращивания. После этого участники посетили генетическую лабораторию.

«Зарубежным учёным она понравилась», – сказала Людмила Ивановна.

Конечно, гостям с воодушевлением рассказали о работе. Но даже перечень предметов оборудования свидетельствует о том, что лесная наука будущего в крае на высоте. Например, есть прибор, без которого работа на мировом уровне по паспортизации лесосеменных объектов и фитопатологии будет затруднена. Кстати, оборудование позволит проводить сравнительный анализ любой растительной ДНК. Представьте, и это стало возможным: генетическая паспортизация лесосеменных объектов, определение генетического и географического происхождения семян, саженцев, древесины…

Контакты налажены

Выступления наших лесных генетиков были на высоте. Людмила Кальченко рассказала о передаче объектов лесного семеноводства нашему краю и Республике Алтай. Аспирант Денис Шуваев проинформировал о ранней диагностике корневой губки методами ДНК-анализа и распространении этого заболевания в лесничествах. Видно было, что наш край «в теме». И всё только начинается.

По мнению Людмилы Кальченко, совещание помогло наладить контакты с известными российскими и зарубежными генетиками.

«Владимир Семериков из Института экологии растений и животных Уральского отделения РАН оказывает методическую помощь в оценке генетической устойчивости насаждений сосны обыкновенной», – говорит она.

Константин Крутовский (Германия, Гёттингенский университет) и Владимир Падутов (Институт леса Национальной академии наук Беларуси) посодействовали в выборе необходимых реактивов для определения генетической устойчивости кедра и лиственницы сибирской в нашем крае и Республике Алтай. Начата работа с белорусами в подборке методики для определения происхождения дуба черешчатого в крае.

Представьте, получим ответ на столь интригующий вопрос? Интересно.