Наука и технологии России

Вход Регистрация

Новый лес лучше старых двух

Восстановление лесов – задача, актуальная для всех стран, где древесина используется в промышленных целях. Обычного семенного размножения здесь явно недостаточно: ценные характеристики деревьев при нём зачастую не сохраняются. Поэтому в мире широко применяется вегетативный способ размножения, позволяющий производить посадочный материал высокопродуктивных генотипов деревьев. Для перехода на быстрорастущие лиственные породы в Европе, например, внедряется технология микроклонального размножения. Она позволяет в короткие сроки получать генетически однородный, точно соответствующий исходной особи материал, без расщепления и потери ценных признаков в потомстве, как это бывает при семеном размножении. Однако её использование в российских условиях требует существенной доработки. В чём она заключается, STRF.ru рассказал заместитель руководителя проекта, поддержанного ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы», кандидат биологических наук Константин Шестибратов, который возглавляет в Институте биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчиникова РАН группу лесной биотехнологии.

Константин_Шестибратов Константин Шестибратов, заместитель руководителя проекта «Клеточная селекция и микроклональное размножение элитного посадочного материала для создания быстрорастущих генетически маркированных лесных плантаций»

– Наш проект сочетает в себе три направления лесных биотехнологий, к слову, зафиксированных в государственной программе «БИО-2020» – создание новых биотехнологических форм деревьев, технологии клонального микоразмножения и методы молекулярного маркирования. Конечная цель проекта – пройти путь от пробирки с клетками до лесной плантации и осуществить внедрение в практику лесного хозяйства комплекс этих технологий на примере трёх пород – осины, березы и ивы. Технологии, конечно же, должны быть адаптированы под наши реалии. В самом начале проекта мы не ставили перед собой задачу разработать ещё одну красивую с точки зрения науки технологию, которая не будет нужна лесному хозяйству. По этой причине большая часть технологических решений продиктована возможностями наших партнёров из лесного сектора. Почему осина, береза и ива? Ответ простой – они более продуктивные и быстрорастущие по сравнению с такими традиционными хвойными породами, как сосна и ель.

В чём заключается ваш подход?

– Возьмём, к примеру, берёзу, в стволе которой с возрастом нередко формируется дефектная рыхлая сердцевина. Такое, как правило, порослевое, дерево не годится для производства фанерного кряжа – а это ведь более половины спиленных берёз!

Спил_берёзы Спил берёзы, на котором видна дефектная рыхлая сердцевина

Мы отбирали исходные генотипы-кандидаты из разных мест – Белоруссии, Латвии, Республики Татарстан, Ленинградской и Нижегородской областях.Проводили на их основе клеточную селекцию, отбирали элитные экземпляры, обладающие новыми свойствами, оценивали их ростовые характеристики. В результате регенерационных экспериментов по клеточной селекции отобрали семь элитных генотипов берёзы. Для их идентификации создаётся тест-система молекулярного маркирования. То же самое делается для ивы и осины.

На нынешнем, третьем, этапе проекта мы разрабатываем технологию клонального микроразмножения элитных генотипов осины, берёзы, ивы для получения образцов нового посадочного материала.

За этим следует экспериментальная адаптация и доращивание микрорастений в условиях защищённого грунта – теплицы, испытание качественных и количественных характеристик экспериментальных образцов элитного посадочного материала на открытой площадке.

Завершающий этап – производство клонированного посадочного материала и закладка первой опытной плантации на земле индустриального партнёра.

С кем вы сотрудничаете, реализуя этот проект?

– Мы работаем вместе с тремя индустриальными партнёрами – коммерческим предприятием ООО «Сабинский лесхоз» (Республика Татарстан), лесохозяйственной компанией ООО «Мартрэйд» (Республика Марий Эл) и опытным лесным хозяйством Воронежской государственной лесотехнической академии.

Партнёры выделяют земельные участки, на которых создают опытные плантации для внедрения нашего клонированного посадочного материала в производство. Первая партия в 300 тысяч единиц уже высажена.

В известном смысле мы все – первопроходцы, поскольку «лобби» лесных департаментов на местах и федеральном уровне направлено на хвойные породы деревьев, прежде всего на ель и сосну. Хотя экономические расчёты не в пользу ели и сосны –

от посадки до первой разрешённой вырубки проходит 80 лет, а у лиственных пород – примерно 60 лет. В случае же использования продуктивных пород – 30–40 лет.

Между тем в Европе для производства бумаги всё чаще используют лиственные породы деревьев, в частности, весьма продуктивный тополь (Populus) и разнообразные его гибриды.

Есть ли сложности в этом непростом процессе – от клеточной селекции до массовых посадок улучшенных или новых сортов деревьев?

– На излёте СССР у нас было 15 отраслевых институтов. Сейчас их осталось лишь три. С селекцией тоже не всё в порядке – из-за недофинансирования ряд задач так и не удалось решить.

Ведь ежегодно надо создавать не менее пяти наиболее удачных клонов на каждую породу деревьев, высаживать их и наблюдать, как они покажут себя через 5–10 лет. Тот сорт, который продемонстрирует самые лучшие свойства, и следует рекомендовать к массовому производству.

Кроме того, с принятием в 2007 году Лесного кодекса РФ законодательство переориентировали на рыночные принципы, а саму отрасль – нет. Казалось бы, у арендаторов леса как субъекта рынка должен появиться спрос на качественный материал для себя. А при сроке аренды лесного участка в 49 лет многим выгоднее купить, скажем, в Белоруссии, дешёвую сосну за два рубля и не делать вторую вырубку за это время. Но дальновиднее было бы загодя посадить быстрорастущие породы деревьев, которые можно использовать при продлении срока аренды либо продать их новому арендатору.

Тем более что дефицит сырья растёт – целлюлозно-бумажные комбинаты выбрали вокруг себя все ресурсы и требуют всё новые. Если их нет, переходят на второсортное сырьё. Причём у самих комбинатов материально-техническая база устарела, они не заинтересованы ни в получении качественного исходного материала, ни в восстановлении лесных угодий. По-хорошему, надо ежегодно закладывать новые плантации в несколько сотен гектаров как раз вблизи ЦБК – удалённостью не более 300 километров. Спилили – посадили новые деревья. Тогда и ресурсная база будет обновляться на годы вперёд.

И как решить этот клубок проблем?

– Сложное это дело. Начинать их решать нужно с малого – например, оказывать господдержку тем хозяйствам, которые заинтересованы в восстановлении леса. Так, в Республике Татарстан есть лесхоз, где на средства регионального и федерального бюджетов создали Сабинский лесосеменной центр с небольшой биотехнологической лабораторией. И он готов принимать новые технологии. Но высаживать большое количество тех же триплоидных осин или берёз для кряжа им пока не под силу. Значит, нужно помогать таким, уже существующим, «точкам роста».

Лесная_плантация
Закладка опытной лесной плантации в Сабинском лесхозе (Республика Татарстан) с использованием клонированного элитного посадочного материала осины

Бюджет госпрограммы «Развитие лесного хозяйства» на 2013–2020 годы позволяет решить лишь основные задачи – прокладку лесных дорог, санитарную рубку леса, восстановление лесов из обычного посадочного материала. Переводу же опытных лесных плантаций под «крыло» этой госпрограммы препятствует тот же Лесной кодекс, по которому плантационное выращивание леса выведено в коммерческий вид деятельности, то есть этим должны заниматься арендаторы лесов. И даже те из них, кто готов создавать опытные плантации, сталкиваются с множеством проблем, включая финансовые затраты на кадастровый учёт – перевод земель из одной категории в другую стоит немалых денег. И далее встаёт вопрос: где взять посадочный материал? По мнению арендаторов, обеспечить его клоновым посадочным материалом должно государство.

Вот, государство и выделяет деньги на такой проект, как ваш. Каким к его окончанию будет результат?

– Ко времени завершения проекта мы с партнёрами должны высадить миллион единиц селекционного материала – новых генотипов берёзы, ивы и осины (не менее пяти клонов каждой породы) на 300 гектарах разных участков земли в разных регионах России. Пока мы выбрали для опытных плантаций четыре региона, включая Московскую область.

В содружестве с соисполнителем в части генетического маркирования – Институтом общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН мы также должны разработать генетические паспорта селекционных материалов. По ним можно чётко отличить наши клоны осин, берёз и ив от тех природных образцов, которые встречаются в четырёх регионах: Московской и Воронежской областях, республиках Татарстан и Марий Эл. Если партнёр приобретает право на размножение нового посадочного материала, то у него появляется возможность контроля его движения, даже нелегального движения древесины, контроля авторского права. На данный момент мы уже можем чётко отличать наши генотипы осины от практически любой особи (осины) из лесных насаждений перечисленных регионов.

РЕЙТИНГ

4.00
голосов: 14

Обсуждение