Николай Вавилов

СБЕРЕГАТЕЛЬНЫЕ БАНКИ ГЕНОВ

Длительное хранение семян — дело непростое: все они нуждаются в определенном режиме тепла и влажности, но даже при самых благоприятных условиях хранения с годами все равно стареют и утрачивают всхожесть. Еще труднее сохранять луковицы, клубни, клубнелуковицы и тем более — сами растения в живом виде, а живую их пыльцу или ткани достаточно долго сохранять удается лишь «в строго определенной культуре», а это и технически сложно, и дорого.

Поэтому еще при Вавилове стало ясно, что надо строить специальное национальное хранилище мировых растительных ресурсов — уникальный «генный банк». Оно появилось на Кубанской опытной станции ВИРа. Верхняя (надземная) часть хранилища — это, так сказать, технологическая линия подготовки семян к длительному хранению, здесь размещаются лаборатория биологии старения семян, центральный пункт управления микроклиматом. Сами же помещения, предназначенные для хранения образцов, «спрятаны» на глубине 9 метров, укрыты толстым слоем бетона и земли. В 24 камерах объемом в 50 кубических метров, расположенных в два яруса («этажа»), на стеллажах, в герметической таре могут лежать 400 тысяч образцов семян растений, возделываемых человечеством на всех континентах земного шара. Чтобы заложить семена на хранение, их, а также само растение надо подробно описать (до ста признаков!), отметить их характерные черты и особенности.

Однако многие растения размножаются вегетативно — черенками, отводками, клубнями и т. д. Как хранить их?

Был разработан весьма эффективный способ искусственной культуры живых клеток и тканей. Оказалось, клетки образовательных тканей — меристемные — могут быстро размножаться и расти на питательной среде, в пробирке, а при определенных благоприятных условиях из массы клеток может сформироваться и весь организм растения. Меристемную ткань можно и «законсервировать», охладив до 196 °C жидким азотом, тогда жизнь в ее клетках замрет на длительное время. Опыты, проведенные в ВИРе, показали также, что подобным образом можно весьма долго сохранять живой и пыльцу растений.

А достижения так называемой «генной инженерии», одной из ветвей молекулярной биологии, открыли новые возможности для длительного сохранения генотипов естественно произрастающих растений. Геном любого из них, как убедили исследования, можно не только «копировать», но и размножать. Каким образом? Из живых клеток выделяют молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), являющейся основой генов, и разделяют эти гигантские молекулы с помощью ферментов на отдельные гены, которые потом переносят («пересаживают») в тела бактерий, где они могут находиться и жить довольно долго, «воспроизводясь» вместе с бактериальной клеткой. Именно в таких «генотеках» могут длительное время сохраняться гены многих видов растений, в том числе исчезающих. Из бактерий такие гены, когда требуется, извлекают для изучения или пересадки в клетки других растений. Ученые доказали, что таким способом можно воссоздать и облик исходного вида, воспроизвести его представителя в первоначальной форме.