Почти каждый житель Петербурга знает о подвиге ученых ВИРа - тогда Всесоюзного института растениеводства - которые в годы блокады ценой своих жизней спасли уникальную коллекцию семян, собранных еще Николаем Вавиловым и его соратниками. Но мало кто знает, что институт ведет борьбу и сейчас. Только теперь - за продовольственную безопасность страны.
Помидор в Заполярье
Сегодня ВИРовские исследования используются селекционерами для выведения новых сортов по всей России. Именно здесь, в петербургском ВИРе, начинается история большинства усовершенствованных сортов картофеля, томатов, пшеницы и многих других культур.
О работе института знают не только в стране - во всем мире! В 1990-е коллекцию семян неоднократно пытались купить иностранцы. К счастью, наша сторона на это не пошла.
Однако российские ученые выручили коллег из Перу - после того, как у тех сгорел банк семян картофеля. Настоящее ЧП для страны. ВИР поделился частью бережно сохраняемых в коллекции семян южноамериканских сортов картофеля.
Сейчас в институт продолжают приезжать ученые со всего земного шара. Одни хотят увидеть уникальный гербарий (почти 375 000 листов), собранный еще в начале прошлого века. Другие - коллекцию семян. При этом забирать из института ничего нельзя, исключение есть лишь для некоторых российских научных организаций. А вот смотреть - пожалуйста! Нынче ВИР передает образцы семян только по запросам российских организаций. С начала 2019 года отправлено 3514 образцов по 122 заявкам 47 селекционных центров и научно-исследовательских учреждений РФ.
«Сейчас в коллекции содержится свыше 320 000 образцов культурных растений и их диких родичей, - рассказывает ученый секретарь Всероссийского института генетических ресурсов растений Юлия Ухатова. - Каждый год мы пополняем коллекцию новыми экземплярами, что привозят из разных точек страны. Наша задача - собрать, сохранить и изучить коллекцию».
Неужели до сих пор виды, с которыми человечество сосуществует уже тысячелетия, достаточно не изучены? Не все. Каждый год появляются новые сорта, в ВИРе изучают их свойства, характеристики. А затем выделяют наиболее ценные образцы, генотипы, которые можно рекомендовать отечественным селекционерам.
Например, ученые из разных стран мира добились, чтобы томаты хранились на полке дольше обычного. Но теперь перед всеми стоит новая задача - сохранив вкус и пользу плодов, сделать так, чтобы выращивание овоща не приносило убытки даже в условиях заполярья. На помощь приходят современные технологии, так называемое геномное редактирование.
«Мы, как и весь мир, осваиваем методы селекции нового поколения - они позволят сократить время создания нового сорта любой культуры от десяти лет до двух или трех, - продолжает Юлия Ухатова. - Кроме того, ВИР работает над созданием диетических продуктов, подходящих для профилактики диабета, сердечно-сосудистых, онкологических и других заболеваний. Да и в целом они будут полезны всем, кто желает сохранить здоровье и молодость как можно дольше».
В ВИРе ученые - благодаря большой коллекции и современным технологиям - могут выяснить генетические причины, почему некоторые сорта вышли из оборота. Особо ценными считаются те, что возделывались до начала массового использования в сельском хозяйстве химических средств защиты и удобрений. Селекционеры объясняют: поддерживать разнообразие нужно хотя бы потому, что мы никогда не узнаем, какой образец станет востребованным через несколько лет. Простой тому пример - растение гуар.
«Еще в 1926 году во время экспедиции Николая Вавилова в Индию собрали образцы гуара. Казалось бы, для чего? Но тогда задача стояла собирать все по максимуму. И не зря. Спустя почти 90 лет, в 2017 году, гуар в России неожиданно понадобился - гуаровая камедь, которую использовали и в пищевой промышленности, и при добыче нефти, закончилась, - рассказывает Юлия. - Сейчас наши семена извлечены из коллекции, у них оказалась хорошая всхожесть. Мы их изучили и получили несколько новых сортов гуара, которые уже исследуются».
Сохранить на века
В 1970-х годах в отделении на Кубани перешли к методам низкотемпературного хранения. Для этого в поселке Ботаника построили специальное низкотемпературное хранилище. В 2004 году такое же открыли и в Петербурге.
«При температуре -10 градусов семена, в зависимости от сорта, могут содержаться до 15 лет, - рассказывает главный хранитель Борис Макаров. - Их перед закладкой высушивают в бумажных, а затем в фольговых пакетах. Указывают сорт, культуру, номер образца и дату закладки».
Упакованные семена лежат в больших круглосуточно работающих холодильных камерах. Кстати, в ВИРе к серьезным авариям готовы. Существует резервная дизель-электростанция - она спасет в случае аварийного отключения электричества. Да и холодильная установка сохранит низкую температуру в течение 24 часов.
Уже 15 лет в институте используют и метод криохранения: в восьми больших баках, благодаря постоянному наличию жидкого азота и его паров, поддерживается -196 °С. Правда, метод оптимизирован не для всех культур. Проводят и эксперименты. Криохранению подвергают не семена, а черенки, пыльцу и верхушки растений (меристему). Сейчас в криобанке, рассчитанном на 8000 образцов, находятся 2000 элементов.
«Пыльца при таком методе может храниться до ста лет! - уверяет сотрудник лаборатории длительного хранения Александр Павлов. - Конечно, периодически криотанки открываются, образцы проверяются - иначе никак. Но делаем это нечасто, чтобы избежать скачков температуры. Могу сказать, что процент жизнеспособных растений после криозаморозки достигает 90 - это очень хороший результат».
Кстати
В годы блокады ученые института делали все, чтобы сохранить сокровища коллекции. Здание не разморозили (иначе загубили бы экспонаты), а семена спасли от крыс, которые так и норовили полакомиться зерном. Сотрудники пошли на хитрость: связали между собой металлические коробочки, и грызуны не могли столкнуть их с полки. Делать это приходилось практически ежедневно - вибрация от бомбежек и крысиная возня скидывали легкую тару со стеллажей.
Справка
ВИР не случайно находится в доме на Исаакиевской площади № 4 (Большой Морской, 42-44). В здании идеальные условия для сохранения семенного и гербарного фонда: температура и влажность воздуха поддерживаются на одном уровне, нет губительных для растений резких перепадов.
Всеволод Зубаков: "Слепое человечество идет в пропасть"