Современные биотехнологии. Растения in vitro.

Уважаемый Алексей (Sweb)! Мне видится из центрального региона РФ несколько иначе, чем Вам из Крыма. Ничего личного, просто я смею думать, что мне, человеку, увлеченному и работающему с растениями в московском регионе около 25 лет, известно больше, чем Вам о развитии росийской биологической науки. Мы прекрасно знаем, что микроклональное размножение растений широко применяется в США, Голландии, Польше, Франции, Японии, Таиланде, но и в России также накоплен большой опыт по меристемному размножению важных для сельского хозяйства видов растений. Практически во всех российских научно-исследовательских институтах и селекционных центрах созданы лаборатории для микроклонального размножения и оздоровления селекционного материала. Вот краткий перечень заведений, со специалистами которых привелось лично мне общаться: из академических это Институт физиологии растений (ИФР) в котором в 1957 году по инициативе академика А.Л. Курсанова Раисой Георгиевной Бутенко были начаты исследования по новому для СССР направлению физиологии растений – культивированию клеток и тканей растений вне организма, Институт медико биологических проблем (ИМБП), Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук (ГБС РАН), Тимирязевская сельскохозяйственная академия, Биологический факультет МГУ, Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А. Г. Лорха (ВНИИКХ),Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства (ВСТИСП) – признанный лидер в области биотехнологии садовых растений. Работа по культуре изолированных тканей и органов была начата в институте в 60-е годы ХХ века. Российский университет дружбы народов (РУДН). А еще масса отраслевых институтов, мощнейшее Сибирское отделение Российской академии наук с двенадцатью биологическими институтами. Относительно недавно меристемные технологии начали применяться крупными питомниками растений и сельхозпредприятиями. Есть меристемные лаборатории практически во всех биологических институтах Украины, в Киеве есть такая меристемная лаборатория МПП «Апекс». Следует признать, что в России наиболее широкое применение меристемная технология пока нашла в получении семенного картофеля супер супер элита. Страну в первую очередь нужно было накормить. Советские ученые в отличие от западных были ограничены в практических исследованиях, так как темы указывала тогда "руководящая и направляющая сила общества -КПСС", а вот фундаментальные биологические исследования были на мировом уровне. Недаром почти половина моих знакомых биологов работают нынче в Европе и Америке. Отсталые незнайки там не нужны. Прошу прощения за такое вступление, но очень меня задел Ваш пессимизм. Меристемные лаборатории в России есть, они готовы работать и выдавать на-гора миллионы клонов культурных растений. И эти лаборатории не однодневки! Нынешнее экономическое состояние страны, на мой взгляд, только положительно скажется на развитии отечественной прикладной биологии, сельскохозяйственного производства и взаимной кооперации отечественных производителей. При таком рубле наша, фермерская продукция, имеет все предпосылки стать конкурентноспособной. Пока - на нашем внутреннем рынке. Логически мы подошли к вопросу цен, причем, цен сегодняшнего дня. Давайте сообща исследуем этот вопрос. Свое отношение к ценам я попытаюсь доказательно сформулировать в следующем своем посте.

Shturmovick пишет:

некоторые недобросовестные лаборатории занимаются чисто размножением, а вирусы как были в исходном растении так и остаются в полученных саженцах

Вполне может быть. Я спрашивал технологов и вот, что услышал: Вирус - уникальный живой объект, который не может размножаться сам по-себе. Он представляет собой молекулу, являющуюся почти голым генетическим кодом. Эта молекула внедряется в живую клетку и заменяет ее генетический код на свой, либо трансформирует ее код своим. После этого клетка растения уже не клетка своего растения - она чужая внутри, а внешне похожа на соседние, поэтому живой организм с ней не борется, как с чужеродной. Получается, чтоб убить вирус в организме - нужно убить измененную клетку, а она по своим жизненным функциям очень похожа на здоровые клетки этого организма. Как отличить при уничтожении. Замечу, что убить вирус внутри клетки просто невозможно. Способы уничтожения зараженных клеток есть, но они очень дороги и несовершенны - страдает весь организм. Поэтому в меристемных лабораториях нашли другой подход. Он основывается на том, что часто так бывает, что у растения заражены не все клетки. Обычно вирус не успевает заражать верхушечные клетки конуса роста - меристемы. Берут верхний кусочек точки роста, помещают на питательную среду и выращивают растеньице. Затем у него берут верхний кусочек точки роста, помещают на питательную среду и опять выращивают растеньице. Так делают несколько раз. Затем, чтобы убедиться, что удалось "оторваться" от вируса растение тестируют на наличие вирусов. Делается это при помощи специальных биологических маркеров и несколько раз, так как нужен надежный ответ. Если вирус не обнаружен, растение начинают размножать in vitro. Если обнаружен - вся канитель начинается сначала. Иными словами: с вирусом не борются, не пытаются убить, а пытаются от него уйти. Потом проверяются, удалось, или нет.
Понятно, что в цепочке таких действий может появиться сбой или даже желание что-то недоделать. От этого удерживает их чистый коммерческий расчет. Промышленные плантации постепенно заражаюся всякой дрянью, урожаи начинают падать - приходит время обновлять посадки. И фермер опять обращается в ту же лабораторию за новой партией. Он же не пойдет туда, где ему подсунули некачественный товар.

1,2.
Замечу, что это весьма условная цифра, у разных производителей цены разнятся, и еще, не все готовы выдавать адаптированные растения, а только in vitro, а адаптацией приходится заниматься самому, или брать растения в фирме, промышленно занимающейся адаптацией. Знакомые торговцы европейскими растениями рассказывали, что в Европе именно так.

Уважаемый Алексей (Sweb)! Лабораторий в Вашем регионе пока порекомендовать не могу. Этой осенью брал из Крыма коллекцию земляники. Намучились с доставкой - повелись на транспортную компанию. Оказалось - дороже не значит лучше((. Почта России работает лучше. Но нашли потом пути доставки. На будущее. Это я к тому, что если без пересечения границы, внутри страны - вопрос по доставке решаемый. Вам в личку я написал. Посмотрите сайты производителей - отвечу на вопросы, если будут. Цены посмотрел только что. Поднялись в рублях, в евро не пересчитывал, может даже меньше на чуть-чуть. Этого следовало ожидать.

За предложение - спасибо. Видно я Вас неправильно понял(.

Sweb пишет:

Скажем, подскажите где в наших краях можно приобрести средним оптом (10-20 тысяч штук) с документами туже Полку, Зюгану, Глен Файн, Октавию, Эрику и многие другие сорта?

Я попытался напрячься и что-то подсказать. Извините.

переход из темы https://fermer.ru/forum/sadovodstvo/199238?page=1#comment-1075064244

Алексей Иванович, как Вы правильно заметили, для зимней адаптации необходимо теплое помещение. У меня такое есть и, конечно, это не балкон. В этом помещении поддерживается постоянная температура, такая же, как в жилых помещениях. Помещение заполнено специально разработанными стеллажами на которых установлены биомодули. Это такие большие почти герметичные боксы, в которых есть свет, тепло и влага. Освещение регулируется дискретно таймером по программе. Температура определяется температурой в помещении. Относительная влажность поддерживается в расчетных параметрах от 100% до 40%. Понятное дело, что заморачиваться так ради 2000-3000 растений я бы не стал. Их гораздо больше.

Адаптация начинается с высадки микрорастений (20-30мм в рост и 0,3-0,8 мм в диаметре "ствола"). Они высаживаются в торфяной субстрат и задается 100% влажность. Через некоторое время влажность начинаем снижать, растения начинают подрастать и адаптироваться к уменьшающейся влажности и учиться корневому питанию. Я сравнил бы процесс адаптации с родами. Растению нужно помочь не умереть, а адаптируется оно само. Для этого ему нужно прожить на моем свете (каламбур) 3-4 недели. Все! Теперь у нас есть маленькое настоящее растение, умеющее самостоятельно дышать, питаться, поддерживать тургор, синтезировать на свету пластические вещества. И самое главное - расти.

Как только корневая система нового растения займет весь предложенный ей объем торфяного субстрата, растения пора пересаживать в больший объем. Если начальный объем был 40-60 мл, то теперь растению предлагается освоить корнями 500 мл специальной смеси на основе торфа. В контейнере такого объема растение уже может дожить до пересадки в грунт на постоянное место. У меня же чаще всего его ждет еще две перевалки в котейнеры большего объема. В настоящий момент я нахожусь в поиске уникальных на мой взгляд контейнеров, придуманных шотландцами. Эти контейнеры обеспечивают автоматическую пикировку корней воздухом.
К вопросу почему меня впечатляет, а Алексея Ивановича нет, скорость роста таким образом выращенных растений, я вернусь в следующем посте. Спасибо за внимание.

Кое-что из фоток нашел. Они не "парадные" - делал как протокол для себя. На первом Фото зафиксирован гормональный сбой, приведший к образованию цветка у растения сирени сорта "Сенсация" в ювенильной стадии. Такое случается вообще очень редко, но у меня уже второй случай. Сейчас изучаем причины - если получится целенаправленно вызывать цветение на этой стадии развития, то будет большой прорыв в области маркетинга. Все боятся купить не тот сорт или дичок. Поэтому людям приходится покупать 4-5 летние цветущие кусты. Они, как вы понимаете, значительно дороже только что адаптированных растений.

По субстрату:
Сначала используются кокосовые таблетки, потом смесь на основе торфа, вермикулита из чилийской слюды и "долгоиграющие" немецкие удобрения со сроком активности 6 мес.

Большая проблема со стерильностью покупного торфа. Многим приходится покупать импортный. Если торф не стерилен возможно заражение через корень бактериальными гнилями и грибковыми заболеваниями. На мой взгляд, из последних самое опасное - Вертициллезное увядание (вилт). Возбудителями вертициллезного увядания различных культур являются несовершенные грибы Verticillium dahliae Kleb. и V. alboatrum Reinike et Berth, из порядка Hyphomycetes. Это типичные почвообитающие микроорганизмы, имеющие очень незначительные различия.

В ответ на мое:"Ремонтантная малина, которую я получаю в конце января начинает плодоносить уже в августе этого же года (это Вам про отставание в развитии на 1-2 года). Алыча вырастает 1-1,2 метра. Сирень не высокая, но побег толщиной с карандаш. Земляника начинает плодоносить на усах. И все это в течение этого же года."
Алексей Иванович пишет:
"...я не проникся, ремонтантная плодоносит осенью на посадках этого же года. Это же относится к ремонтантной землянике, особенно в жаркий год ( на усах плодоносит)"
Мне кажется, что мы сравниваем разные вещи. То,растение, которое я беру из лаборатории по своему росту, развитию, биомассе сопоставимо с 7-10 дневными всходами сеянцев. И это растение, поставленное на адаптацию в марте уже осенью текущего года дает плоды. Если перед зимой я его срежу и перезимовавшее корневище отдам в горшке весной Алексею Ивановичу, а он его весною же посадит, то вполне очевидно, что малина даст побеги и они заплодоносят в конце лета. Если через год поделить кусты малины и рассадить, они тоже дадут осенью урожай. Но корневым побегам опять-таки год! Поэтому, мне не совсем понятно, что подразумевается под "посадками этого же года" Алексеем Ивановичем.
Аналогичные рассуждения можно привести и на счет земляники.

Сирень в июле (адаптация с апреля)

Сирень в конце июля (адаптация с середины января)

Широко известный на страницах этого форума автор множества очень остроумных и информативных постов задал мне вопрос, который созвучен с тем , что я написал при открытии этой темы.
Алексей Иванович говорит: "сорта от авторов" -если это сорта, то прошли сортоиспытания и с черенкованием проблем нет. Просто понятие "сорт" - это стабильность результата во времени, а не "во чё получилось этот год..."; "похожие на кандиль" -ну и что, кандилей, слава богу, внииспк вывел в сорта с десяток. Или ваш Кандиль с удлиненной плодоножкой и поэтому нормальносъемный? И вы , к примеру, готовы предложить к посадке на 15 га, не боясь потом получить по голове, года через 3.
Если посмотреть чуть шире, вопрос можно сформулировать так: Что стоит размножать по технологии микроклонирования, т.е. массово? Какие критерии применять к видам и сортам? И на ком лежит ответственность за принятие таких решений и кто отвечает за конкретную реализацию?
Давайте разбираться вместе.
В начале следует отметить, что обсуждаемая система размножения обладает маленькой инерцией. Разгон происходит очень быстро. Там, где обычные способы вегетативного размножения до определенного количества одногеномных растений могут потребовать годы, способ микроклонального размножения может дать результат менее чем за пол года. Размножение возможно в геометрической прогрессии с большим коэффициентом, при затрате времени на каждый шаг считанные дни!
Рассмотрим две коммерческие цепочки.
Первая. Есть новый уникальный сорт, выведенный оригинатором, каким-то образом (обсудим отдельно) за чьи-то деньги сорт попадает в меристемную лабораторию, в лаборатории вводится в культуру in vitro опять за чьи-то деньги, потом появляется заказчик на оптовую партию и оплачивает размножение in vitro партии растений, после этого растения нужно адаптировать и это опять стоит денег кто бы этим не занимался: сам заказчик, сама лаборатория, либо специализированное хозяйство. По завершении адаптации заказчик имеет в обычной таре готовые к перевозке обычным способом растения, которые теперь требуют возможно минимального доращивания и высадке на промышленную плантацию.
Вторая. Отличается от первой только концовкой. Дорощенные растения поступают партиями на розничную продажу.
Очевидно, что описанные цепочки очень похожи на цепочки по производству и реализации промышленных товаров.

Shturmovick пишет:

Осмокот?

Удобрение "Basacote Native 6M" ("Базакот Нэйтив 6М") (25 кг)
Страна: Германия (компания "COMPO")

Продолжение #23 поста
Рассмотрим первое звено. Какое растение брать для введения в культуру? Где, у кого, как? Если конец цепочки приводит на пром. плантацию, и сам "плантатор" заказывает музыку, то и ответственность за конечный результат, я думаю, лежит на нем. Он принимает все решения и платит. Но насколько компетентно он может принять решение? Я не о том, что это дурак с деньгами. Такого практически не бывает. Я о том, где и как он может получить исчерпывающую информацию для принятия обдуманного решения. Какие есть варианты? По(д)смотреть реализованный проект- значит, ты уже не первый. Послушать мнение специалистов - как говорится "два еврея-три мнения". Где найти экспертов, которым можно доверять. Вникать во все самому - тебе достанется прошлогодний снег а не прибыли. Поэтому все поступают приблизительно так- всего понемножку - где-то что-то посмотрел, с кем-то поговорил, чьих-то советов послушал и даже что- то почитал и попробовал. На этом- все, принимается решение и точка.

Вернемся к первому звену - правообладателю на сорт. На примере оружейника Калашникова всем ясно, что в нашей стране пока нет работающих механизмов и рычагов позволяющих изобретателю, автору, оригинатору и пр., иметь доход от производства, основанного на использовании его интеллектуальной собственности. Все стремятся делать пиратские копии. Это с одной стороны. Но есть и другая сторона. Если прийти к небогатому автору сорта и сказать, вот у нас есть деньги и мы хотим вырастить 100500 тысяч растений вашего сорта, сколько денег вам дать, то с очень большой вероятностью он назовет очень круглую цифру, прекрасно понимая, что ваше предложение это везение, и больше к нему никто не придет. Мои знакомые с этим встречались. Когда они обратились во ВСТИСП, там с радостью согласились на размножение их сортов, но при этом попросили по 15 рублей с каждого растеньица при отпускной цене тогда из лаборатории 22 рубля. При этом не было никаких гарантий, что все остальные производители растений ин витро окажутся перед такими же условиями, а правообладатель - ВСТИСП будет мониторить рынок и судиться с "пиратами". Вот они наши современные реалии. Есть еще вариант "тырить" из-за границы, кстати - обычная советская практика, но при таком способе мы обречены плестись в хвосте мировых селекционных достижений. Но даже такой способ не позволит полностью удовлетворять наши потребности. Так в Европе и Америке (с Канадой) основное направление селекции - это промышленные технологичные сорта, а у нас целый кластер частных потребителей - дачников, которым в первую очередь нужно не технологично, а вкусно и красиво. Если вернуться к российским сортам, то тут на мой взгляд есть еще одна печаль: качество сортов и их разнообразие. Очень много средненьких однотипных сортов, отличающихся в лучшую сторону от сородичей по одному, двум параметрам, да и то не кардинально, а на какие нибудь проценты, а по другим параметрам эти сорта могут даже проигрывать. Такое впечатление. что брали родительскую пару неплохих сортов растений, перекрестно оплодотворяли, получали потомство, которое в той или иной пропорции повторяло отцовские и материнские свойства. Затем выбирали несколько опять таки неплохих экземпляров и называли новыми сортами. А таких сортов, чтоб "и швец, и жнец и на дуде игрец" крайне мало, и чаще всего это адаптированные к нашему климату потомки импортных сортов. Как быть в такой ситуации?

Shturmovick пишет:

Новые сорта малины Нижегородец и Карамельку владелец сорта продает по 350 кило рублей на 0,5 га. без права продажи bang , только на выращивание и размножение для себя. dntknw

Цена не великая 100 рублей за саженец, а все остальное, как мне кажется, благие пожелания. Одна радость у сортов - темная окраска, а все остальные параметры схожи со многими другими сортами.

BanShi пишет:

Добрый день у меня вопрос, вот когда in vitro пришло пересадли их в таблетки, а потом таблетки уже в контейнеры вот в контейнерах обязательна должна быть смесь торфо?нельзя обычный грунт туда насыпать?

Когда грунт для контейнерной культуры делают на основе торфа, то это просто такая технология. Она отработана с точки зрения ухода за растением и ориентирована поддерживать температурный, влажностный и воздушный режимы и режим минерального питания. Вы можете разработать свою технологию и высаживать в любой, удобный или выгодный для Вас субстрат. Не изменяя же технологию ухода за растением просто механически заменить торф на садовую землю, например, я не советую.