Глава 3. Хранение и перемещение гермоплазмы ванили
Важность генетических ресурсов растений
Сохранение генетических ресурсов растений представляет собой основную стратегическую проблему для всей деятельности, связанной с сельским хозяйством и агропродовольственной промышленностью, особенно в нынешних условиях изменения климата. В глобальном масштабе с 1950-х годов рост населения и развитие интенсивного сельского хозяйства способствовали сокращению разнообразия видов растений. Сегодня защита этих ресурсов имеет жизненно важное значение для достижения устойчивой продовольственной безопасности населения.
С 1970-х годов был разработан ряд инициатив по сохранению разнообразия культивируемых видов. В 1971 году создание Консультативной группы по международным сельскохозяйственным исследованиям (CGIAR) дало первоначальный ответ на проблему утраты генетического разнообразия основных сельскохозяйственных видов. В настоящее время 11 из 15 центров CGIAR отвечают за поддержку международных генных банков для хранения и распространения генетических ресурсов растений, которые составляют основу мировой продовольственной безопасности (http://www.cgiar.org/index.html). Совсем недавно были предприняты инициативы, направленные на охрану коллекций генетических ресурсов. К ним относятся создание Центров биологических ресурсов Организации экономического сотрудничества и развития или Глобального фонда разнообразия сельскохозяйственных культур (http://www.croptrust.org/main/), который стоит за такими операционными проектами, как Глобальное хранилище семян Свальбарда, в котором в настоящее время хранится почти 660 различных родов и 3300 видов со всех континентов (http://www.croptrust.org/main/arctic.php?itemid=211).
Хотя основные сельскохозяйственные виды охвачены признанными системами сохранения, было предпринято несколько крупномасштабных инициатив по сохранению малоиспользуемых и неподдерживаемых видов. Однако, для решения задач будущего, изучение и защита сельскохозяйственного биоразнообразия должны не основываться исключительно на ограниченном числе видов, а рассматриваться с широкой, открытой точки зрения, представляя каждый вид как взаимозависимого друг от друга представителя своего собственного специфического эволюционного процесса.
Сегодня программа сохранения не может быть реализована без предварительного определения целей использования ресурсов и получения знаний о внутри- или межвидовом генетическом разнообразии. После определения целей, следует задать вопросы о репрезентативности генетического разнообразия (что следует сохранять и в каких количествах?), а также о стоимости создания и поддержания этих коллекций.
Коллекции in situ состоят из охраняемых видов в их естественных или измененных человеком экосистемах, другими словами, в месте, в котором они развили свои отличительные характеристики. Эти коллекции в основном касаются дикорастущих видов и часто представлены национальными или региональными парками, которые защищают экосистемы в целом. Хотя этот тип охраны представляет собой идеальную модель, поскольку поддерживает давление отбора окружающей среды, его эффективность, с точки зрения сохранности, часто зависит от степени участия местного населения в управлении регионом и его ресурсами. Более того, он не обеспечивает защиты от климатических или биологических рисков (патогены, вредители растений или инвазивные виды).
Коллекции ex situ состоят из генетических ресурсов, сохраняемых за пределами их естественной среды обитания. Степень защиты ресурсов и их независимости по отношению к окружающей среде сильно различается в зависимости от типа хранения. Живые растения могут храниться в виде полевых коллекций, дендрариев, в теплицах или в культуре тканей. Фрагменты растений (меристемы, зародыши, ткани), позволяющие регенерацию целого растения, можно хранить при очень низкой температуре в жидком азоте. Семена обычно хранятся в холодильнике при контролируемой влажности. Хранение пыльцы при низкой температуре означает сохранение запаса гаплоидного материала. Сохраняя больше разнообразия при меньших затратах, банки ДНК пригодны для внутри- и межвидовых генетических исследований. Внутри коллекций ex situ различают охраняемые и действующие или работающие коллекции, которые дают начало конкретной деятельности, связанной с хранящимися ресурсами, например, изучением генетического разнообразия или в области селекции растений.