Проблемы, на которые следует обратить внимание
Как товарная культура, ваниль играет важную роль в экономике Мадагаскара, Коморских Островов, Индонезии и Уганды. Непрерывное клональное размножение V. planifolia ведет к монокультуре, подвергая урожай серьезным потерям (Gopinath, 1994), поскольку ваниль поражается большим количеством вредителей и болезней (см. главы 7, 8, 9 и 20). Внедрение нового генетического материала в значительной степени сдерживается такими факторами как её бесполое размножение, преимущественным самоопылением цветов и опасностью, грозящей дикорастущим популяциям ванили из-за антропогенного давления (Lubinsky, 2003). Отсутствие достаточной изменчивости генофонда, угроза деструктивных заболеваний, уничтожающих плантации ванили, а также разрушение её естественной среды обитания, делают необходимым поиск альтернативных методов внесения изменчивости в генофонд. Бедный генофонд можно обогатить, используя межвидовую гибридизацию для объединения имеющегося первичного генофонда рода Vanilla со вторичным генофондом, то есть близкими родственниками V. planifolia, который является важным источником желательных признаков, таких как самоопыление, низкая зависимость стимуляции цветения от фотопериода, высокое завязывание плодов, нерастрескивание стручков и устойчивость к болезням (Lubinsky, 2003).
Различные виды ванили встречаются в разных географических регионах, и их сезоны цветения не синхронизированы, что создает трудности в перемещении пыльцы к видам-рецепторам для обеспечения опыления между видами. Именно в таких случаях становится важной разработка методов хранения жизнеспособной пыльцы в течение длительных периодов времени.
Переработчикам и потребителям ванили будет полезно улучшение качественных характеристик – повышенное содержание ванилина, более крупный размер стручков, улучшенный аромат и вкус и т. д. Чтобы улучшить прорастание незрелых зародышей в полноценное растение, можно использовать методы извлечения и регенерации зародышей из нежизнеспособных гибридных семян. Культура клеток или культура протопластов полезны возможностью создания соматических гибридов для переноса признаков из инородных источников. Протопласты могут использоваться в качестве органов-мишеней для преобразования, при условии их восстановления в полноценный саженец. Клональное размножение элитных линий, сохранение in vitro и международный обмен гермоплазмой возможны с использованием методов микроразмножения. Молекулярные маркеры – ДНК-маркеры [случайная амплифицированная полиморфная ДНК (RAPD), полиморфизм длины рестрикционного фрагмента (RFLP), полиморфизм длины амплифицированного фрагмента (AFLP)] и биохимические маркеры (изофермент, белок) – могут применяться для описания свойств гермоплазмы и сомаклональных вариантов.
Генетическое разнообразие в Vanilla
V. planifolia – культура, мало отличающаяся от своих дикорастущих предков. Это можно объяснить недавним окультуриванием и ограниченным размножением (Bory et al., 2008c; Lubinsky et al., 2008a). В культивируемой ванили Мексики было обнаружено несколько типов, различающихся вегетативным внешним видом или способом воспроизводства (Soto Arenas, 2003). Анализ данных по изоферментам образцов с плантаций ванили на севере Веракруса, Оахаки и прочих мест в Мексике показал в целом незначительную генетическую изменчивость (Soto Arenas, 1999), хотя растения, происходящие из двух основных областей, можно было различить. Изменения нуклеотидной последовательности в интронах двух специфических генов, кодирующих белок, а именно кальмодулин и глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу, были обнаружены, но не смогли быть разграничены среди мексиканских типов ванили. За пределами страны происхождения, ваниль, вероятно, имеет клональное происхождение, и здесь можно ожидать очень незначительных вариаций. Плантации ванили на Реюньоне, Мадагаскаре, Маврикии и Сейшельских островах произошли от одного черенка (Lionnet, 1958), и, согласно имеющейся информации, наблюдается мало различий в типах культивируемой V. planifolia. Однако, недавние исследования показали, что самоплодотворение, а также случаи полиплоидизации привели к фенотипическому разнообразию ванили на Реюньоне (Bory et al., 2008a, 2008b, 2008c).