Федеральное агентство научных организаций
Дальневосточное отделение Российской академии наук
Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии
Skip Navigation LinksДомашняя > Подразделения > Научные подразделения > Лаборатория биотехнологии

Лаборатория биотехнологии

Сотрудники
Публикации

Сохранение, восстановление, рациональное использование генофонда полезных дикорастущих растений является государственной задачей, что подтверждается присоединением Российской Федерации к международному соглашению по сохранению биологического разнообразия, подписанному 179 государствами (Рио-де-Жанейро, 1992 год) и указом Президента Российской Федерации (№ 4932, 16.12.1993 г.). В число приоритетных объектов входят редкие, исчезающие, лекарственные, технические, пищевые и др., виды, необходимые для восстановления экосистем, а также для научных целей - таксономически изолированные виды. Именно такие ценные растения изучают сотрудники нашей лаборатории. Внутри лаборатории сложилось несколько направлений исследований.

По ряду направлений осуществляется разработка отдельных элементов стратегии сохранения генофонда ряда видов лекарственных растений дальневосточной флоры. Основная задача исследований - введение в культуру in vitro лекарственных растений дальневосточной флоры и создание коллекции клеточных культур (в.н.с., к.б.н. Музарок Т.И., н.с. Селецкая Л.Д., вед. инж. Тимашева Л.М.). В настоящее время в коллекции представлены клеточные культуры 17 семейств высших растений, в основном, дальневосточной флоры, полученные сотрудниками лаборатории биотехнологии из лекарственных и хозяйственно ценных растений. В коллекции кроме каллусных культур имеются трансформированные и трансгенные линии женьшеня, рубии, тиса, и др., а также трансформированные корни гиностеммы, кодонопсиса. Материал коллекции используется для выполнения работ по изучению синтеза вторичных метаболитов, а также для получения альтернативного источника биологически активных веществ. Некоторые линии каллусных культур лекарственных растений дальневосточной флоры переданы в Российскую коллекцию клеточных культур высших растений при Институте физиологии растений РАН (г. Москва): василистник малый Thalictrum minus, воробейник краснокорневой - Lithospermum erythrorhizon, женьшень настоящий - Panax ginseng, незабудочник седой - Eritrichium incanum и др.

В рамках программы восстановления (реинтродукции) приморской популяции женьшеня создана фондовая коллекция растений дикорастущего женьшеня Panax ginseng C.A. Meyer, на базе которой разрабатываются технологии восстановления природных популяций женьшеня и отбора маточных растений для реинтродукции (в.н.с., к.б.н. Музарок Т.И., н.с. Селецкая Л.Д., вед. инж. Тимашева Л.М.). В коллекции представлены растения из районов с наибольшей плотностью произрастания (чугуевская или сихотэ-алиньская, спасская и хасанская популяции). В ходе проводимых в лаборатории исследований коллекция ежегодно пополняется, и из коллекционных растений отбираются растения для маточного питомника.
Проводится также изучение внутривидовой изменчивости женьшеня настоящего (эндогенной, индивидуальной, возрастной, экологической и популяционной) по комплексу морфологических, анатомических, цитогенетических и биохимических признаков (с.н.с., к.б.н. Бурундукова О.Л., с.н.с., к.б.н. Корень О.Г., н.с., к.б.н. Хроленко Ю.А.). Выявленные закономерности открывают новые перспективы совершенствования технологии плантационного культивирования женьшеня, разработки стратегии селекции продуктивных, светоустойчивых сортов и методов идентификации разновидностей женьшеня. Исследование изменчивости количественной анатомии корней позволили разработать метод идентификации дикорастущей и культивируемой разновидностей корней женьшеня (патент № 2234211) (с.н.с., к.б.н. Бурундукова О.Л.).

Исследования по сохранению и возобновлению природных ресурсов Дальнего Востока России включают также изучение структурно-функциональных особенностей редких и ценных растений (морфологические признаки семян, биология семенного размножения и мезоструктура фотосинтетического аппарата) и реакции их семян на криоконсервацию - замораживание в жидком азоте (-196°С) (с.н.с., к.б.н. Воронкова Н.М., с.н.с., к.б.н. Бурундукова О.Л., с.н.с., к.б.н. Холина А.Б., н.с., к.б.н. Хроленко Ю.А., м.н.с. Бурковская Е.В.). Объектами исследования являются представители прибрежной и горной вулканической растительности п-ова Камчатка, Приморья, Курильских островов, о-вов Сахалин и Монерон, среди них - редкие, исчезающие, эндемичные и лекарственные виды растений. В ходе работы для 108 видов получены морфометрические характеристики и морфологическое описание семян, разработаны режимы и условия прорастания семян, выявлена видоспецифичность реакции семян на глубокое замораживание (с.н.с., к.б.н. Воронкова Н.М., с.н.с., к.б.н. Холина А.Б.). Результаты свидетельствуют, что замораживание семян в жидком азоте, вызывающее глубокий анабиоз, можно использовать в качестве режима их долговременного хранения в банках семян. Итоги работы по биологии размножения семян частично представлены в монографиях "Размножение редких видов растений Приморского края" (2000) и "Лекарственные растения Курильских островов" (2004) (с.н.с., к.б.н. Воронкова Н.М.). Создана коллекция семян 25 видов охраняемых лекарственных растений: отобраны образцы семян, составлен компьютерный каталог с описанием их морфометрии, характеристики семенной оболочки, температурных режимов проращивания, морфометрии проростков, а также представлена информация об анатомическом строении семени, приемах размножения в культуре и природных условиях. Информация компьютерного каталога может быть использована при введении данных видов в культуру и для реинтродукции в природные места обитания (с.н.с., к.б.н. Воронкова Н.М.).
На основании комплексной оценки анатомических и мезоструктурных характеристик листьев прибрежно-морских растений выявлено многообразие путей адаптации к стрессовым условиям обитания. Результаты свидетельствуют о сходстве адаптивных стратегий прибрежно-морских и пустынных растений (м.н.с. Бурковская Е.В.).

Еще одним направлением является изучение генетической изменчивости, популяционно-генетической структуры и цитолого-эмбриологических основ системы размножения редких видов растений, в том числе - женьшеня настоящего (Panax ginsengC.A. Mey.) остролодочника ханкайского (Oxytropis chankaensis Jurtz.) и кирказона маньчжурского (Aristolochia manshuriensis Kom.), и создании базы для биотехнологии сохранения этих видов (с.н.с., к.б.н. Корень О.Г., с.н.с., к.б.н. Холина А.Б., н.с., к.б.н. Горпенченко Т.Ю., м.н.с. Наконечная О.В.). В работе использованы методы аллозимного анализа, световой и сканирующей лазерной микроскопии, методы культуры ткани; кроме того, проводятся тесты и наблюдения по изучению репродуктивной биологии.

Среди хозяйственно ценных объектов исследований нашей лаборатории важное место занимает рис (с.н.с., к.б.н. Змеева В.Н., инж. I кат. Кобелева Л.В.). В ходе экспериментов по изучению холодоустойчивости генотипов риса дальневосточной селекции на уровне целого растения и клеточной культуры установили, что устойчивость на клеточном уровне не всегда проявляется на уровне целого растения. При исследовании роли пролина в адаптации клеточных культур к низкой положительной температуре были получены данные об уровне свободного эндогенного пролина в клетках разных генотипов, которые свидетельствуют о существовании разных механизмов холодоустойчивости у дальневосточных сортов риса. Для получения сомаклональных вариантов риса изучали влияние содержания 2,4-Д в среде для инициации каллуса на регенерационную способность длительно пассируемых культур риса. Выявлено, что клеточные культуры, полученные на среде с низким содержанием 2,4-Д, характеризуются высоким морфогенным потенциалом в первых трех пассажах, в то время как культуры, индуцированные на среде с высоким содержанием 2,4-Д, продуцируют морфогенные структуры более активно в поздних пассажах и дольше сохраняют морфогенный потенциал. В то же время проводится комплексное исследование продукционного процесса (транспорт и распределение ассимилятов, мезоструктура и фотосинтез, холодоустойчивость, тенеустойчиость, солеустойчиость) и разработка идеатипа сорта риса для Приморья (с.н.с., к.б.н. Бурундукова О.Л.).


Яндекс.Метрика