Клоны лиственниц под Красноярском: быстрый рост и утрата способности

В «Погорельском бору» под Красноярском уже 14 лет растут лиственницы, полученные из клеток в лабораторной посуде. За семь лет эти деревья поднялись на два метра, что почти в полтора раза выше, чем у обычных саженцев того же возраста. Однако клеточная культура, из которой их вывели, за 11 лет почти утратила способность давать новые саженцы.

Деревья созданы в лаборатории лесной генетики и селекции Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, а высажены в экспериментальном хозяйстве. О технологии рассказали главный научный сотрудник, доктор биологических наук Ираида Третьякова и научный сотрудник Мария Пак.

Уже в семь лет у клонов появились органы размножения, через год — шишки, а к восьми годам они дали собственные семена. Для лиственницы это очень рано, подчеркивают ученые. Контрольные лиственницы, выращенные из семян, не показали таких результатов даже к 11 годам. На клонах также не обнаружено повреждений от лиственничной почковой галлицы, насекомого, чьи личинки деформируют почки.

Процесс начинается с молодой шишки: из нее извлекают незрелый зародыш размером два-четыре миллиметра и помещают на питательную среду. Клетки делятся, образуя рыхлую массу, из которой затем развиваются новые зародыши — точные копии исходного. Такие клетки можно годами пересаживать в свежую среду, поддерживая их деление.

От клетки до крепкого сеянца проходит от четырех до девяти месяцев, после чего растение еще год проводит в теплице и только затем отправляется в лесной питомник.

Родительские деревья отбирают по здоровью, росту и устойчивости к неблагоприятным условиям. Но даже такое происхождение не гарантирует нужных качеств, поэтому культуры и клоны требуют дополнительной проверки. Ученые планируют ускорить отбор, используя анализ ДНК молодых растений, чтобы прогнозировать их развитие без долгих полевых испытаний.

Без заморозки клеточные культуры могут активно размножаться годами, но со временем теряют способность давать саженцы. Для сохранения перспективных образцов применяют криоконсервацию. Согласно данным ученых, после 22 лет криогенного хранения восстановились 95% культур. В коллекции института сейчас 42 культуры лиственницы сибирской, четыре — сосны кедровой сибирской и три — ели сибирской.

В июне 2026 года красноярские исследователи опубликовали работу, объясняющую возможную причину потери репродуктивной способности. Они изучили культуры возрастом от четырех месяцев до 14 лет и измерили уровень растительных гормонов.

Основное различие заключалось в содержании абсцизовой кислоты, гормона, отвечающего за покой и стресс. В молодых культурах, способных давать саженцы, его было от 9 до 24 нанограммов на грамм сухой массы, в старых и проблемных — от 301 до 970. При уровне около 300 зародыши хуже созревали или вовсе переставали превращаться в растения.

Культура, из которой выросли деревья для «Погорельского бора», за девять лет увеличила концентрацию гормона с 9 до 970 нанограммов — более чем в сто раз. Ученые предлагают измерять этот показатель, чтобы заранее оценивать пригодность культуры для выращивания саженцев.

Другая проблема длительного хранения в лаборатории — мутации. У лиственницы 24 хромосомы, но в культурах встречались клетки с неправильным набором. В самых стабильных культурах доля таких клеток не превышала 10%, однако некоторые оказались критически затронуты: в одной культуре с родительскими деревьями совпадали лишь два участка ДНК из 21 проверенного.

Регулярная проверка и отбраковка культур обязательны. Также существует риск, что лес из копий одного дерева будет уязвим к новым вирусам или вредителям. Для снижения потери генетического разнообразия ученые рекомендуют использовать для одной плантации культуры от 10–20 разных отборных деревьев. Генетически проверенные клоны планируют применять для городского озеленения и лесосеменных плантаций в Сибири.

Первые клеточные культуры лиственницы красноярские ученые получили в 2008 году, а метод запатентовали в 2012-м. Аналогичные технологии используют в Швеции, Новой Зеландии, Канаде, Франции, Финляндии, Германии и Китае.

В феврале NGS24.RU писал, что в том же Институте леса впервые в России скрестили сибирского и соснового шелкопрядов, создав супергибрид одного из опаснейших вредителей тайги.