На сегодняшний день одной из наиболее актуальных проблем в биологии является сохранение генетического разнообразия видов живых организмов. Особое внимание уделяется сбережению генофонда многих видов растений.
Главной целью Ботанических садов является сохранение биоразнообразия растительного покрова в условиях ex situ, то есть за пределами их естественной среды обитания. Но, по словам ученых, наряду с классическими методами сохранения растений в открытом грунте целесообразно также поддержание их в культуре in vitro – «в пробирке», вне живого организма.
Оберегание множества генетически отличных популяций Ростовской области – это основная задача, позволяющая предотвратить вымирание вида и сохранить его эволюционный потенциал. Однако не всегда возможно спасти все существующие популяции, чаще всего необходимо выделить лишь некоторые для сохранения или отобрать образцы для поддержания их в искусственных условиях и/или в генетических банках.
По словам ученых, для генетического банка растений в условиях in vitro необходимо иметь представление о генетической структуре популяций.
При решении проблемы изучения и сохранения генофонда в лаборатории клеточных и геномных технологий растений Ботанического сада ЮФУ используются современные молекулярно-генетические методы, с использованием которых студенты кафедры генетики и кафедры ботаники Академии биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского защищают дипломные и курсовые проекты.
Так, потенциал генетической изменчивости охраняемых видов растений может быть выявлен с использованием ДНК-маркеров.
«Первым этапом в сохранении биоразнообразия является изучение генетической структуры популяций редкого вида методами ПЦР-диагностики. Применяя информативные маркеры, можно получать множество фрагментов, которые, впоследствии, разделяются методом гель-электрофореза – процесса, при котором электрический ток применяется к образцам ДНК, создавая фрагменты для сравнения. Анализируя их, мы можем сделать вывод о полиморфности (изменчивости) популяций. Если они полиморфны, то сохранять генетический материал в условиях in vitro необходимо с большего числа популяций. Если же мономорфны, то есть генетические различия не значительны, то вводить в культуру in vitro можно растения из одной популяции», – рассказал сотрудник лаборатории клеточных и геномных технологий растений Ботанического сада ЮФУ Василий Чохели.
Сотрудники лаборатории Ботанического сада ЮФУ совместно с коллегами из Академии биологии и биотехнологии ЮФУ, коллегами из Португалии, Ирана и Китая подготовили обзорную статью по сохранению биоразнообразия редких и исчезающих видов растений в спецвыпуске журнала Plants.
