Спадщина патріарха і царя дубів

Роботи з мікроклонального розмноження дуба ведуться в Інституті лісу НАН Білорусі.

Одним з актуальних завдань людства є збереження та передача майбутнім поколінням природних багатств – головної умови існування життя на Землі. Важливе місце серед них посідають ліси, в яких сконцентровано близько 50% світового наземного запасу органічного вуглецю.

Зникнення будь-яких об'єктів лісової спадщини становить згубне збіднення надбання всіх народів світу. Особливо гостро така загроза пов'язана зі зміною клімату, негативний ефект якої помітний уже зараз. Підраховано, що посуха 2010 року знизила продукцію лісових екосистем Центральної Європи більш ніж наполовину й призвела до економічних втрат у розмірі близько 10 млрд доларів США. Своєю чергою, унікальні генотипи старовікових дерев становлять зразки найціннішого лісового генофонду, який упродовж століть виявився невразливим до впливу кліматичних умов, стійким до хвороб і шкідників. Їх збереження та використання для лісовідновлення й лісорозведення в умовах мінливого клімату може послужити меті сталого розвитку майбутніх поколінь. Крім усього іншого, збереження як самих унікальних дерев, так і їхнього генетичного матеріалу є важливим, оскільки вони є природним надбанням нашої країни.

Наразі в складі лісів Білорусі збереглося кілька десятків дерев, які ростуть у нас уже не одне століття, більшу частину з них становлять представники виду дуб звичайний. Традиційний спосіб збереження спадкового матеріалу конкретної рослини – вегетативне розмноження (живцювання, розмноження відводками, щеплення та інші). На жаль, жоден з перелічених методів не має достатньої ефективності у випадку «дорослих» і «старих» дерев. Найдовше живуть щеплення, проте й їхній вік недовгий: у середньому близько 10-15 років. У зв'язку з цим виникає необхідність одержання вегетативних нащадків конкретних дерев, які мають власне коріння. Для вирішення названого завдання доводиться вдаватися до інструментарію методів культивування тканин і органів рослин у штучних умовах, зокрема до мікроклонального розмноження.

Завдання з розмноження цінних генотипів дуба звичайного має велике практичне значення для лісового господарства. Наявність такої технології дала б змогу помітно прискорити процес селекції цієї породи та отримувати якісний насіннєвий матеріал для створення високостійких і високопродуктивних дібров. З цієї причини роботи з мікроклонального розмноження дуба ведуться в лабораторії генетики та біотехнології Інституту лісу НАН Білорусі вже кілька років. Джерелом ідеї застосування методів біотехнології для збереження пам'яток природи й найцінніших дерев дуба звичайного послужила тісна співпраця білоруських учених із польськими колегами з Інституту дендрології Польської академії наук. У сусідів подібні роботи ведуться впродовж останніх п'яти років. До слова, на цей момент їм вдалося клонувати кілька своїх пам'яток природи, зокрема дерева дуба Рус (вік близько 700 років), Бартек (вік понад 700 років) та ін.

Системна робота з дубом-патріархом «Пожежинський» і цар-дубом «Пожежинський», вік яких оцінюється у 700 і 850 років відповідно, розпочалася три роки тому. Фінансування досліджень здійснювалося з коштів гранту БРФФД для молодих учених. Крім двох старожилів у роботі використовувався матеріал ще 11 плюсових дерев (селекційно відібрані генотипи, що вирізняються високою продуктивністю та якістю деревини).

Вибір цар-дуба та дуба-патріарха як об'єктів дослідження зумовлений кількома чинниками. По-перше, цар-дуб, судячи з усього, найстаріша деревна рослина в Білорусі, а його побратим дуб-патріарх входить до першої п'ятірки довгожителів. По-друге, обидва дерева вирізняються стрункістю та красою, навіть на досвідчене око людини, яка займається лісовою селекцією: висота дерев понад 35 м, діаметр близько 2 м. По-третє, цар-дуб і дуб-патріарх розташовані неподалік від Берестя й лише за 5 км один від одного, тому до них легко дістатися, а під час збору вихідного матеріалу (його здійснює професійний альпініст) для роботи достатньо одного дня.

На жаль, про дитинство й юність наших велетнів відомо мало що. Довідкова інформація свідчить лише, що на початку 60-х років минулого століття з ініціативи місцевої влади обом деревам надано статус пам'яток природи. Десять років тому ентузіасти з велоклубу «Радея» встановили на цар-дубі блискавкозахист і регулярно його відвідують. Ці люди надавали допомогу й у відборі матеріалу для робіт із клонування.

Послідовність роботи полягає в такому. Навесні (березень-квітень) з крони дерева відбирається матеріал живих гілок віком 2-3 роки.

У лабораторії в умовах водної культури на сегментах гілок починають розвиватися зелені пагони, які згодом після спеціальної обробки переносяться на штучні живильні середовища. Якщо в умовах in vitro ріст пагонів триває, отже, початковий етап мікроклонального розмноження (ініціація культури) успішно завершено. Надалі наші маніпуляції спрямовані на те, щоб інтенсивність росту культури не знижувалася.

Наразі наші дослідження тривають, оскільки досі не вдалося отримати повноцінний саджанець одного зі старовікових дерев, але навіть проміжні результати демонструють досить цікаві особливості. Порівняння інтенсивності росту пагонів, отриманих від дерев різного віку, показало, що і дуб-патріарх, і цар-дуб досить молоді на тканинному рівні. Вони дають фору своїм 80-100-річним побратимам і лише трохи поступаються 20-річним «юнакам».

Ми сподіваємося, що в недалекому майбутньому нам вдасться отримати саджанці не лише цар-дуба й дуба-патріарха, а й інших унікальних дерев. Стане можливим безпосереднє використання їхнього спадкового матеріалу в лісовій селекції, а також у лісовідновленні та лісорозведенні. Крім усього іншого, одним із комерційних застосувань наших розробок може бути реалізація саджанців найстаріших дерев Білорусі як своєрідних сувенірів.

Фото інституту лісу та з інтернету