CC BY
41
УДК 631.524. 821:581.48
СОЗДАНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННОГО БАНКА СЕМЯН ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ - РЕАЛЬНЫЙ СПОСОБ СОХРАНЕНИЯ ИХ ГЕНОФОНДА
Т.П. Орехова
Биолого-почвенный институт ДВО РАН 69QQ22, Владивосток, проспект 100-летия Владивостока 159
Россия принадлежит к мировым лесным державам и сегодня нуждается в охране своих лесных генетических ресурсов. В статье обсуждается классификация семян древесных видов, разработанная Ф. Боннером. Установлено, что при хранении семенах масличного типа даже при температуре -13Q оС идут процессы перестройки липидов. Количественные изменения жирных кислот в семенах Pinus koraiensis были обнаружены после 3 и 1Q лет хранения при t= -1Q oC. Ввести семена в состояние полного анабиоза возможно только при консервации их в жидком азоте. Рекомендации по криоконсервации масличных семян, к которым отнесены и хвойные породы России (роды Abies, Picea, Pinus) позволяют сегодня приступить к созданию генетического криобанка.
Ключевые слова: генофонд, древесные породы, семена, запасные вещества, хранение, криоконсервация
Russia belongs to main of the world forest country and shall be needed to conservation woody trees genetic resources today. The modern categorization of the woody seeds, which presented by F. Bonner, has been consider in the paper. The processes of lipid destruction occurring in the oil seeds under t=-130 oC were determined. The quantitative changes of lipid acids in the Korean pine seeds during the 3 and 10 years storage under t=-10 oC were fixed. To enter the seeds for anabioses condition may be achieved only by conservation in liquid nitrogen. The recommendation for oil seeds storage, including the seeds of Russia coniferous trees (genus Spruse, Fir, Pine), allow to creating the genetic cryobank now.
Key words: genofund, woody species, seeds, main reserve substances, storage, cryoconservation
ВВЕДЕНИЕ
Россия сегодня принадлежит к ведущим лесным державам, ее ресурсы составляют 21 % от всех лесов планеты. Сохранить эти генетические ресурсы лесов в условиях расширения зон экологического бедствия после пожаров и рубок - важная задача. Россия в 1995 году ратифицировала международную конвенцию по сохранению биоразнообразия. Тем не менее, процесс катастрофического сокращения лесных популяций, а вследствие этого и сокращение генофонда основных лесообразующих пород, до сих пор продолжается. Развитию этих процессов способствует затянувшаяся реорганизация лесного комплекса. Сегодня каждый, имеющий отношение к лесу, должен реально осознать, что расточительное и потребительское отношение к лесным ресурсам наносит вред не только экономике и экологии России, но и ее будущему.
Дальнейшее расширение сети особо охраняемых природных территорий, а также дополнительное выделение разнообразных по функциям резерватов (сохранение видов «in situ») не сможет реально оградить лесные массивы от повреждения опасными вредителями и многочисленными пожарами, которые ежегодно происходят в Сибири и на Дальнем Востоке. Для сохранения генофонда лесных пород необходимо принять срочные меры, используя самые современные научные достижения и мировой опыт.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Предметом исследования служили семена 27 дальневосточных деревянистых растений, представ-
ленные хвойными и лиственными породами, а также редкими и лекарственными кустарниками и лианами. Названия растений даны по сводке «Сосудистые растения Советского Дальнего Востока» (T.1-6, 1985-1996).
Сбор семян проводили в период их созревания согласно «ГОСТа 13056.1-67» для древесных растений и кустарников. Отбирали семена со средневозрастных генеративных особей, отличающихся наибольшей семенной продуктивностью, произрастающих в пригородных лесах г. Владивостока, на территории дендрария БСИ ДВО РАН, а также в районах Приморского края и о. Сахалин. Семена для биохимического анализа очищали от семенных покровов, анализировали ткани эндосперма и зародыша. Определение основных запасных веществ в семенах проведено следующими биохимическими методами: жиры извлекали кипящим петролейным эфиром в аппарате Сокслета (Ермаков, 1972). Жирные кислоты определяли методом тонкослойной хроматографии на хроматографе Shimadzu GC-A (Shimadzu, Japan). Метиловые эфиры жирных кислот идентифицировали на основании расчета «углеродных чисел» (Christel, 1998).
Обезжиривание семян перед определением белка, сахаров и крахмала проводили с помощью ацетона или петролейного эфира. Обезжиренный порошок высушивали на воронке Бюхнера и брали навески для определения белка и сахаров в количестве 100 мг. Водо-спирторастворимые сахара извлекали последовательно убывающими концентрациями этанола (80 % - 60 %- 40 % - 20 %) и водой. Крахмал гидролизовали в термостате до сахаров при температуре 37 оС в течение 24 часов с помощью фермента ами-логлюкозидазы (фирма Serva). Количество сахаров и
крахмала определено фенолсерным методом по М. Дюбуа (Dubois, 1956). Белок извлекали по следующей схеме: навеску обезжиренного порошка семян промывали 50 %, затем 5 % раствором трихлорук-сусной кислотой для удаления небелкового азота (Плешков, 1968), количество оставшегося белкового азота находили по методу К.Е.Гинзбурга и др. (Гинзбург, 1963). Пересчет содержания белкового азота на белок проведено по коэффициенту 6,25 (Техника...,1986). Для биохимического анализа и экспериментов по хранению образцы семян отбирали в 5-10 кратной повторности.
В лабораторных условиях хранение семян проведено в запаянных стеклянных сосудах в холодильной камере при температуре до -10 оС. Медленное обезвоживание семян проводили с помощью силикагеля марки КСК. Эксперименты по криоконсервированию семян проводили в Институте почвоведения и фотосинтеза (г. Пущино). Замораживание семян осуществляли двумя способами: ускоренное - помещение семян в пластиковой кювете непосредственно в сосуд Дюара с жидким азотом (t = -196 оС) и замедленное - сначала охлаждали семена до температуры -70 оС, а затем их опускали в жидкий азот.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Согласно наиболее совершенной классификации семян Ф. Боннера (Bonner,1990; The Woody.,1990), учитывающей морфологическое строение и их биохимический состав, древесные породы разделены на 4 группы:
1. ортодоксальные семена - к ним отнесены семена большинства древесных видов умеренной зоны (представители р. Alnus, Abies, Betula, Fraxinus, Larix, Picea, Pinus, Prunus и др.). Многие субтропические и тропические роды отнесены к истинноортодоксальной группе (р. Acacea, Fabacea, Eucaliptus). Семена представителей этих родов могут храниться длительный период при температуре ниже точки замерзания и содержать от 5-10 % влаги;
2 .суб-ортодоксальные семена содержат большое количество липидов, могут храниться при тех же условиях, что ортодоксальные, но более короткий период. К этому типу отнесены семена представителей родов Juglans, Fagus и некоторые виды сосен с тонкой семенной оболочкой, а также мелкие семена, имеющие тонкую семенную оболочку и содержащие много липидов (роды Populus, Salix);.
3.умеренно-рекалцитрантные семена имеют представители родов Quercus, Aesculus, их семена нельзя подвергать десикации. Они могут храниться от 3 до 5 лет при максимальной влажности (35-50 %) и температуре -3 оС до + 4 оС;
4.тропические рекалцитрантные семена растений родов Araucaria, Hopea, Theobroma. Семена данной группы хранятся в течение несколько месяцев при температуре 10-15 оС. Применив эту классификацию по отношению к основным лесообразующим породам России, оказалось, что семена наших древесных видов принадлежат, в основном, к ортодоксальной и истинно-ортодоксальной группам, и только небольшая часть - к суб-ортодоксальной и умеренно-
рекалцитрантной. При любом способе хранения, как известно, происходят процессы естественного старения семян. Долговечность семян древесных растений зависит от их видовых особенностей: степени зрелости, плотности семенной оболочки, состава основных запасных веществ, а также от влажности, температуры и аэрации при хранении (Илли, 1982; Мамонов, 1986; Kolotelo, 2001; The Woody., 2008).
Установлено несколько причин, объясняющих старение семян и потерю ими жизнеспособности. По мнению Е. Робертса (Илли, 1982), старение семян обусловлено как внешними, так и внутренними факторами. Из внешних причин, воздействующих на ДНК клеток, выделяют ионизирующее излучение, приводящее к абберации хромосом, а также накопление токсических веществ - продуктов жизнедеятельности вредной микофлоры, которые представлены ингибиторами роста и мутагенами. Главными внутренними факторами старения семян являются: накопление (преимущественно в зародыше) токсических метаболитов, появляющихся в результате процессов дыхания и брожения, а также денатурация макромолекул нуклеиновых кислот, белков и липо-протеинов. Использование запасных веществ на окислительные процессы ведет к истощению важнейших метаболитов и витаминов. Исследованиями установлено, что при старении семян масличного типа происходит окисление липидов и нарушение молекулярной организации белок-липидных комплексов мембран (Pearce, 1980; Илли, 1982; Priestly, 1983). Окисление ненасыщенных жирных кислот приводит к образованию свободных радикалов, которые, активируя ферменты, отрицательно влияют на нуклеиновые кислоты. Изучение метаболизма в замороженных культурах тканей, клеток растений и микроорганизмов позволило установить, что в режиме неглубокого замораживания (0 оС) процессы обмена продолжаются, происходит активация пере-кисного окисления липидов, а по мере снижения температуры до -25 оС процессы гидролиза липидов интенсифицируются (Мануильский, 1986; Грищенко, 1988). В мембранах растительных клеток даже при - 60 оС протекают динамические процессы, причем при -130 оС возможны процессы кристаллизации и перекристаллизации, исключающие возможность длительного хранения замороженного материала (Криобиология.,1987). Только в среде жидкого азота при температуре - 196 оС все процессы метаболизма в клетках прекращаются. По мнению М.В. Николаевой сохранить жизнеспособность в течение длительного периода можно лишь в том случае, если семена находятся в состоянии анабиоза или органического покоя (Николаева, 2001). Глубина его зависит, как показано Н.А. Аскоченской, от соотношения различных форм воды в клетках семени (Аскочен-ская, 1984). Вода является мощным катализатором всех биохимических процессов, а особенно процесса дыхания. Влажность семян, при которой в клетках появляется свободная вода, называют критической. При криоконсервации семена должны содержать воду только в связанном состоянии. Обезвоженные семена находятся в состоянии вынужденного глубокого покоя и могут длительное время сохранять
жизнеспособность благодаря высокой стойкости белковых молекул. Согласно правилу Д. Харингтона (Harrington, 1973), при каждом снижении влажности на 1 %, продолжительность жизни семян в период хранения удваивается. Семена масличного типа легко переносят обезвоживание и не теряют, при этом, своей жизнеспособности, но к снижению влажности следует подходить крайне осторожно. Недопустимым является применение сушки при высоких температурах, которая приводит к механическому разрушению тканей семени и деструкции белков (Стро-на, 1974). Наиболее безопасным считается применение специальных химических веществ - дегидрантов (силикагель, активированный уголь, негашеная известь или CaCl2). Для сушки больших партий семян используют вентиляцию нагретого (не более 40 оС) воздуха (Робертс, 1978).
Проанализировав все способы хранения семян древесных видов Ф. Боннер (Bonner, 1990) утверждает, что на современном уровне технологий, криохранение семян очень перспективно для семян истинно-ортодоксальной и суб-ортодоксальной групп; есть потенциал для применения этой технологии и для рекалцинтратных семян, но необходимы экспериментальные исследования в области применения криопротекторов. Ф. Боннер указывает на следующие преимущества криоконсервации семян: сохранение жизнеспособности семян на более длительный период; генетические изменения в семенах минимальны, чем при стандартном хранении. Недостатками этого метода он считает: необходимость приобретения лесной службой специального оборудования для криохранения; этот метод дорогостоящий для семян крупных размеров; рекалцитрантные семена не могут быть подвергнуты криоконсервации без использования криопротекторов. Полагаем, что рекомендовать криохранение для большого запаса семян, хранящегося для целей лесовосстановления на период между обильными урожаями, не имеет смысла, такие семена хорошо хранятся и при низких температурах. Если речь идет о генетическом криобанке семян, то применение этого метода просто необходимо, поскольку генетическая целостность
семян только при этом способе хранения будет полностью сохранена. Следует заметить, что существующие способы долговременного хранения семян древесных пород в настоящее время теоретически обоснованы (The Woody., 2008), остается только грамотно применить тот или иной способ на практике в зависимости от целей хранения.
При подготовке к длительному хранению сегодня не составляет трудностей довести содержания влаги в семенах до критического уровня, упаковать их в герметичную тару, чтобы исключить доступ к ним кислорода, тем не менее, остановить окислительные процессы (особенно в масличных семенах) и ввести их в состояние полного анабиоза возможно только при их криохранении.
Биохимическое исследование липидов семян сосны корейской, проведенное нами, позволило установить (Лабецкая, 1999), что при низких температурах происходит изменения липидов уже после 3-х лет хранения (табл. 1). Качественный состав жирных кислот в семенах, при разных сроках хранения остается постоянным. Количественные изменения происходят у жирных кислот с углеродным числом 18 и 20. В семенах уменьшается количество жирных кислот с высоким углеродным числом: изменяется количество стеариновой, изомера олеиновой, изомеров пиноленовой, а также арахиновой кислоты и ее изомера (табл. 1). Окисление жирных кислот с большим углеродным числом приводит к увеличению на 10,5 % количества пальмитиновой кислоты. Количественные изменения в процессе 10 лет хранения обнаружены практически у всех изомеров жирных кислот семян сосны корейской. Эти изменения приводят неизбежно к потере семенами жизнеспособности, которая уменьшилась за период хранения до 71 % (Орехова, 2001).
Вероятно, семена, имеющие равный баланс запасных веществ (белки-липиды-углеводы), можно хранить при очень низких температурах, в отличие от тех, в которых преобладают липиды. Однако, биохимические механизмы процесса старения семян с разным типом запасных веществ остаются до конца еще не выяснены (Сопшг, 1998).
Таблица 1 - Состав жирных кислот семян Pinus koraiensis
Количество жирных кислот в семенах, %
Углеродное число жирной кислоты Свежесобранные З года хранения 1Q лет хранения
Пальмитиновая 16:00 5,Q1 5,67 5,54
16:1 V? 7 Q,12 Q,15 Q,14
17:00 Q,Q5 Q,Q4 Q,Q5
Стеариновая 18:00 2,58 2,З5 2,22
Олеиновая 18:1 9 28,45 28,91 27
18:^ 7 Q^ Q,49 Q,54
18:2 Д 5, 7 2 2,ЗЗ 2,Q4
18:2 9 Q^8 Q3 Q,31
Линолевая 18:2 6 4З,45 42,52 44,ЗЗ
Пиноленовая 18:3; Д 5,9,12 12,77 12,71 1З,55
18:3 V? 6 Q,59 Q,58 Q,55
19:1 Q,25 Q,24 Q,23
Линоленовая 18:3 3 Q,16 Q,15 Q,16
Арахиновая 20:00 Q3 Q,36 Q,36
20:1 9 1,З1 1,12 1,18
20:2 6 Q,76 Q,97 Q,64
20:3 Д 5,11,14 Q,86 Q,73 Q,88
Бегеновая 22:00 Q,11 Q,12 Q,11
При разработке режимов обезвоживания семян перед хранением или замораживанием необходимы сведения о соотношении их запасных веществ. С этой целью нами было установлено количественное соотношение запасных веществ у семян 27 видов дальневосточных деревянистых растений. Полученные материалы позволяют разделить семена на основные группы по длительности хранения (табл. 2). К ортодоксальной группе отнесены семена 18 видов, к рекалцитрантной - 6.
Опыты по криохранению семян дальневосточных хвойных пород показали, что они успешно обезвоживаются перед замораживанием с помощью силикагеля до критической влажности 3-6 %. Нами установлено, что для лучшей сохранности семян предпочтителен режим медленного замораживания и медленного их отогрева, поскольку при быстром размораживании, например, происходит преждевременное растрескивание семенной оболочки у Pinus koraiensis. При этом, криохранение положи-
тельно снижает твердосемянность оболочек, например, у семян Prinsepia chinensis (Орехова, 2005).
В 2008 году организован Федеральный фонд лесных семян древесных пород в г. Пушкино. Этот фонд не является хранилищем генетических ресурсов наших древесных пород. В нем планируется хранить семена елей, сосны и лиственницы (Лесная Россия, 2008). Семена будут собраны не в генетических резерватах, не с плюсовых деревьев, а только из лесосеменных районов и храниться в хранилище при температуре -18 оС. Организаторы фонда полагают, что в таких условиях можно хранить семена до 30 - 40 лет. Семена ели и сосны относят к масличному типу. Какие изменения произойдут в них при таком режиме за столь долгий период хранения? А нужно ли именно эти семена так долго хранить? Для краткосрочного хранения этот режим вполне подходит, но для длительного хранения масличных семян требуются более низкие температуры.
Таблица 2 - Соотношение фракций основных запасных веществ в семенах дальневосточных деревянис тых растений (в %)
________________Виды________________________Белки__________Углеводы :Крахмал +сахара___________Липиды___________
Ортодоксальные семена
Abies holophylla Armeniaca mandshurica Corylus mandshurica Eleutherococus sesiliflorus Eleutherococus senticosus Euonymus sacrosancta Picea ajanensis Picea koraiensis Pinus koraiensis Pinus densiflora Phellodendron amurense Juglans mandshurica Kalopanax septemlobus Magnolia obovata Micromeles alnifolia Microbiota deccussata Taxus cuspidata Schisandra chinensis
19
21
16
28
2З
34 З6
30 1Q 1Q 16 15 22 2З 19 29
35
31
1Q
13
14
9
1Q
25
9
6
6
З2
1Q
17
7
5
5
14
2
1Q
67
65 69 62
66 4Q
55 6З 82 4З 72
68 7Q 71 74
56 61
57
Умеренно-рекалцитрантные семена
Berberis amurensis Pyrus ussuriensis Quercus dentata Quercus mongolica Rhamnus davurica Larix kurilensis Viburnum bureajeticum Viburnum sargentii Vitis amurensis
З4
4З
2Q
22
З6
29
30 29 4Q
5Q
25
7Q
74
25
44
61
62
ЗЗ
15
З2
9
2
29
25 9 9
26
Международная организация FAO (Food Agricultural Organization) разработала и опубликовала в журнале Forest genetic resources (Cristie, 1982) концепцию сохранения генетических ресурсов деревьев и кустарников. Современными способами сохранения генофонда растений сегодня признаны криобанки семян, пыльцы и меристем (Ex sity storage...,1993; Pita, 1998; Stanwood, 1981; Stanwood,1985). Необходимость создания криогенных банков животных и растений в России обосновал еще в 80-х годах про-
шлого столетия проф. Б.Н. Вепринцев. По его инициативе в биологическом центре г. Пущино проводили Всесоюзные конференции и издавали тематические сборники. В 2006 году по инициативе ученых последователей его идеи в Москве было создано «Общество сохранения генетических ресурсов России им. Б.Н. Вепринцева». В. Л. Тихонова также приложила большие усилия для развертывания научных исследований по сохранению генетических ресурсов растений дикорастущей флоры. Ею опубликовано
несколько методических брошюр, в которых описаны методики сбора, разработан образец паспорта семян, а также обоснованы режимы и методы их долговременного хранения (Тихонова, 1985, 1988, 1982, 1999). В Главном ботаническом саду РАН (г. Москва) она заложила на длительное хранение семена 21Q дикорастущих видов, а в режиме глубокого замораживания с 1986 года хранят семена 160 видов охраняемых и лекарственных растений. В работу по созданию криобанка семян ценных и редких растений Тихонова В. Л. вовлекла и дальневосточных ученых. При ее участии были проведены первые эксперименты по замораживанию семян дальневосточных древесных растений (Орехова, 1994,1996, 1999, 2005). Эксперименты продолжают и сегодня на семенах редких видов растений (Воронкова, 2000; Холина, 2001).
Настоящая «битва» за создание криобанка семян коллекции сельскохозяйственных растений Всероссийского института растениеводства им. Н. И. Вавилова (ВИР) была проведена академиком В. А. Драгав-цевым. Сегодня ВИР при финансовом содействии правления Глобального Доверительного фонда сохранения генетических ресурсов имеет один из современных в России криобанков семян. Мировое сообщество высоко оценит наши генетические ресурсы растений, если уже выделило для его сохранения большую финансовую помощь.
В мире существует сегодня более 14QQ криобанков. Россия находится на 4 месте после США, Китая и Индии, однако, по мнению экспертов, ее криобанки «влачат жалкое существование» и держатся за счет энтузиазма научных сотрудников. Президент общенациональной ассоциации генетической безопасности России (ОАГБ) Александр Баранов в феврале 2QQ8 г. на страницах газеты «Взгляд» сообщал, что FAO обращалось к России с просьбой провести полную инвентаризацию генетических ресурсов растений, чтобы затем производить их закупки. А это - по мнению А. Баранова, в отличие от нефти и газа, неисчерпаемый источник. Российские ученые имеют практический опыт по созданию криобанков. Если опыт хранения ценного генетического материалы животных, человека, сельскохозяйственных и редких видов растений (Попов, 1982; 1988; Федосенко, 1978) отражен в научных рекомендациях, то генетического банка семян основных лесообразующих пород в России пока нет. Тем не менее, о его необходимости ведут дискуссию уже на протяжении З0 лет (Вепринцев, 1980; Рутков-ский, 1998; Яблоков, 1989).
В 2QQ8 году в Норвегии в условиях вечной мерзлоты на о. Шпицберген при финансовой поддержке независимого фонда Crop Diversity Trust создано зернохранилище для 25Q тыс. видов сельскохозяйственных растений. Монополия на эти генетические ресурсы мира принадлежит ведущим мировым корпорациям (например, компании Microsoft), на финансовые вложения которых построено это хранилище. Россия располагает территориями с вечной мерзлотой и у нас есть реальная возможность создать подобный банк. В 80-х годах прошлого века в Магадане вели успешные эксперименты по хранению семян сельскохозяйственных растений в условиях вечной мерзлоты (Данилова, 1982, 1984). Природный холод экологически
безопасен и экономически выгоден. Создание хранилища ценных семян в условиях вечной мерзлоты в России предлагают генетики из Новосибирска (Гончаров, 2008). В планах по развитию лесной отрасли и сохранению своих лесных генетических ресурсов нам следует опираться на положительный опыт разумного, неистощимого и научного ведения лесного хозяйства как, например, в Норвегии, Швеции и Финляндии.
Известно, что сибирские и дальневосточные леса уникальны, но в своем дальнейшем развитии лесопромышленный комплекс, прежде всего ориентируется на потребление их ресурсов. Леса Дальневосточного Федерального округа занимают 55 % от всех лесных ресурсов России (Коваленко, 2009). При этом, в Приморском крае не выделено пока официально ни одного генетического резервата, а значительная часть лесных территорий уже сдана в аренду, запланировано несколько инвестиционных проектов по переработке древесины (Коваленко, 2009). Если в Китае ведется огромная работа по восстановлению вырубленных ранее лесов, то в Приморье сегодня нет средств даже на закупку семян для текущего лесовосстановления, в очередной раз переписывается «Лесной план Приморского края». В это же время, семена сосны корейской - основной лесообразующей и лесокультурной древесной породы края, большими партиями скупают за бесценок и без препятствий вывозят за рубеж. Такая тенденция наблюдается на протяжении последних 5 лет.
Для сохранения генофонда наших древесных пород, полагаем, государству следует ввести пошлину на вывоз семян ценных древесных пород (особенно кедровых сосен Сибири и Дальнего Востока) как и на вывоз круглой древесины. Россия может стать в будущем экспортером семян древесных пород из природных популяций, а такие семена, как уже доказано учеными, имеют самый высокий потенциал устойчивости. Вероятно, необходимо провести сертификацию, установить стандарты на стоимость наших семян. Лесные семена пока в России не являются ценным товаром, на их недопустимо низкую стоимость указывал недавно начальник Российского центра защиты леса М.Е Кобельков (Лесная Россия, 2008).
Откуда же будущие поколения лесных генетиков будут черпать генетический материал для улучшения наших древесных пород, осуществлять переход на генетически улучшенное сортовое семеноводство? А ведь эти задачи уже поставлены Рослесхозом на ближайшие годы перед лесной наукой. Поэтому, вопрос о сохранении наших лесных генетических ресурсов должен быть поставлен сегодня на самом высоком уровне.
В августе 2009 года в Новосибирске проходило уже 2-ое совещание по сохранению генетических ресурсов лесов Сибири. Резолюция совещания отражает тревогу лесной науки положением дел в лесном семеноводстве и охране лесных ресурсов.
В целях сохранения генофонда основных лесообразующих древесных пород России (т^Ш и ex-situ) необходимо решить следующие задачи: создать электронную базу данных по генетическим ресурсам лесообразующих пород России; провести во всех регио-
нах выделение генетических резерватов (не мене 3-х на 1 лесосеменной район) и придать им статус особо охраняемых природных территорий (Ирошников, 1996); руководству Рослесхоза разработать и внести на рассмотрение правительства проект программы «Национальный генетический криобанк семян, пыльцы и меристем лесообразующих пород России». В регионах России уже сегодня следует начать работу по увеличению площадей плюсовых насаждений, в которых будет отражено генетическое разнообразие популяций основных лесообразующих пород России.
В ближайшее время, создавая материальнотехническую базу для развертывания работ по криохранению семян, осуществить отбор образцов семян для криобанка в генетических резерватах с учетом лесосеменного районирования, а так же морфологического разнообразия древесных видов (кора, шишки, семена и пр.). Приняв за основу существующие научные методики, разработать для каждой древесной породы рекомендации по криохранению ее биологического материала.
Очень надеемся, что руководители Рослесхоза и наше правительство поддержат инициативу ученых по созданию в Красноярске генетического криобанка семян, пыльцы и культуры тканей основных лесообразующих пород России. Российский лес - наше национальное достояние и мы сегодня обязаны сохранить его ресурсы для достойной жизни будущих поколений.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Аскоченская, Н. А. Изучение состояния воды в семенах для оценки их сохранности /Н.А. . Аскоченская / Экологические проблемы семеноведения интродуцентов. - Рига. 1984.- С. 8
Воронкова, Н.М. Морфобиологическая характеристика и реакция на криоконсервацию семян некоторых видов флоры Курильских островов./ Н.М.Воронкова, А.Б Хо-лина., Ю.Н. Журавлев // Раст. ресурсы. - 2000. - Вып.4. -С.40-47.
Вепринцев, Б.Н. Консервация генетических ресурсов./ Б.Н Вепринцев, Н.Н. Ротт - Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР. - 1980. - 15 с.
Гончаров, Н.П. От сохранения генетических коллекций к национальной системе хранения в вечной мерзлоте / Н.П Гончаров., В.К Шумный. Инф. вестник ВОГ и С. -2008. - Т.12.- № 4. - С.509-526.
Грищенко В.И. Итоги и перспективы развития криобиологии и криомедицины / В.И Грищенко // Криобиология. -1988. - №3.-С.5-11.
Гинзбург, К. Е. Ускоренный метод сжигания почв и растений / К. Е Гинзбург, Г. М. Щеглова, В.В. Вульфиус // Почвоведение. - 1963. № 5. - С.89-96.
Данилова, М. С. Хранение семян зерновых культур в зоне вечной мерзлоты М.С. Данилова // Бюлл. ВИР. Вып.118. - 1982. - С.34-36.
Данилова М.С. Использование условий вечной мерзлоты для хранения семян сельскохозяйственных растений: автореф. дисс...канд. с/х наук: / М.С. Данилова.- Л.,1984.-17 с.
Ермаков, А. И. Методы биохимического исследования растений / А.И Ермаков, В.В Арасимович., М.И Смирнова-Иконникова и др.- Л.: Колос, 1972. -445 с.
Илли, И.Э. Жизнеспособность семян/ И.Э. Илли // Физиология семян (под ред. А. А. Прокофьева) - М.: Наука, 1982
- С.102-124.
Ирошников А.И.. Положение о выделении и сохранении генетического фонда древесных пород в лесах России./
A. И Ирошников, С. А Мамаев, А. К. Махнев / Препринт. М.: Рослесхоз. -1996. - 32 с.
Криобиология и биотехнология / Под ред. Цуцаевой А. А. и др. / - Киев: Наук. думка.- 1987. - 213 с.
Коваленко, В.Н. Роль Приморского края в лесном комплексе дальневосточного округа / В. Н. Коваленко // Природа без границ. Матер. III междунар. экологич. форума 1213 ноября 2008 г. - Владивосток: из-во Дальневост. унта, - 2009. - с.399-401.
Лабецкая, Н. В. Состав липидов длительно хранившихся семян Ртш кога1еш18 / Н.В. Лабецкая., Т.П. Орехова,
B. И. Светашев // Леса и лесообразовательный процесс на Дальнем Востоке. Матер. медунар. конф., посвящ. 90-летию Б.П. Колесникова. - Владивосток: БПИ ДВО РАН, 1999. - С.197-198.
Лесная Россия / Лесное семеноводство .- Спб.: ООО «Гра-тон» - 2008, - № 9 , - 48 с.
Мамонов, Н. И. Хранение семян основных лесообразующих пород / Н. И. Мамонов, Р. Ф. Погорелова, А. С. Спахова -М.: Агропромиздат, 1986. - С.65-75.
Мануильский, В.Д. Формирование криорезистентности и устойчивости растений к низким температурам /
B.Д.Мануильский - Киев: Наукова думка, 1992. - 93 с. Николаева, М. Г. Эколого-физиологические особенности
покоя и прорастания семян (итоги исследований за истекшее столетие)/ М.Г. Николаева // Ботан. журн.- 2001. №12. - С.1-14.
Николаева, М. Г. Долговременное хранение семян дикорастущих видов растений. Биологические свойства семян./ М.Г Николаева, В.Л. Тихонова, Т.В Далецкая - Пущи-но: ОНТИ, 1992. - 36 с.
Орехова, Т. П. Создание генного банка семян - один из путей сохранения биоразнообразия дальневосточных деревянистых растений / Т. П Орехова // Консервация генетич. ресурсов. Матер. 14 рабочего совещ. - Пущино. 1996, -
C.130-132.
Орехова, Т. П. Проблема сохранения генофонда основных лесообразующих пород Приморского края / Т. П Орехова // Матер. междунар. конф. «Леса и лесообразовательный процесс на Дальнем Востоке» - Владивосток: БПИ ДВО РАН, 1999 - С .204-205.
Орехова, Т. П. Биохимия и жизнеспособность семян кедра корейского при разных способах хранения / Т.П. Орехова // Лесоведение. - 2001. - №3. - С.52-57.
Орехова, Т. П. Семена дальневосточных деревянистых растений ( морфология,биохимия и хранение) / Т.П. Орехова - Владивосток: Дальнаука, 2005. - 161 с.
Попов, А. С. Сохранение семян и меристем высших растений с помощью глубокого замораживания / А. С. Попов
- Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1982. - 14 с.
Попов, А. С. Криосохранение культивируемых клеток и органов растений // Достижения и перспективы развития криобиологии и криомедицины / А.С Попов, Р.Г Бутенко. Тез. докл. - Харьков, 1988. - С.80.
Плешков, Б.П. Практикум по биохимии растений / Б.П.
Плешков - М.:Колос, 1968. - 255 с.
Робертс, Е.Г. Влияние условий хранения семян на их жизнеспособность // Жизнеспособность семян / Е. Г. Робертс /Под ред. Фирсовой М.К. - М.: Колос, 1978. - С.22-62. Рутковский, И. В. О сохранении генетического фонда лесов России / И.В.Рутковский, А.Е. Проказин // Лесное хозяйство. - №3. - 1998. - С.30-32.
Строна, И. С. Травмирование семян зерновых культур и урожай / И. С. Строна // Биология и технология семян. ВАСХНИИЛ. - Харьков, 1974. - С.122-130.
Техника биохимического исследования субклеточных структур и биополимеров растительной клетки -Минск: Наука и техника, 1986. - 194 с.
Тихонова, В.Л. Стратегия мобилизации и сохранения генофонда редких и исчезающих видов растений / В.Л.Тихонова - Пущино, 1985. - 34 с.
Тихонова, В.Л. Пути долговременного сохранения жизнеспособности семян охраняемых видов растений. Вопросы охраны и рационального использования растительного мира / В.Л. Тихонова // Сб. Научн. тр. ВНИИ охраны природы и заповедн. дела. - М. - 1988. - С.28-35.
Тихонова, В.Л. Долговременное хранение семян дикорастущих видов растений (Банки: сбор растений, документация, методика, режимы). / В.Л. Тихонова - Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1992. - 20 с.
Тихонова, В.Л. Долговременное хранение семян / В.Л. Тихонова // Физиол. растений. - 1999. - Т.46. - №3. - С .467476.
Федосенко, В.А. Использование сверхнизких температур для длительного хранения семян (методы и техника) /
B.А.Федосенко // Научно-техн. бюл. ВИР - 1978. - №77.
C.54-57.
Холина, А.Б Влияние замораживания на прорастание семян некоторых видов семейства Fabaceae флоры Дальнего Востока России / А.Б. Холина, Н.М. Воронкова //
Раст. ресурсы. - Вып.2. - 2001. - С.39-43.
Яблоков А.А. Всесоюзный банк лесных семян: принципы формирования / А.А. Яблоков, В.К. Малкин, А.Е. Про-казин // Лесное хоз-во. - №2. 1989. - С.33-36.
Bonner, F.T. Storage of seeds: Potential and limitation for ger-mрlasm conservation / F.T Bonner. // For. Ecol. Managem. -
1990. - V.35. - P. 35-43.
Сошюг, K.F. Physiology and Biochemistry of Recalcitrant Gua-rea guidonia (L.) Sleumer Seeds / КТ.Сопшг, F.T. Bonner // Seed Technol., 1998. - V.20. -N.1 - P.31-42.
Cristie, W.W. Lipid analysis. / W.W Cristie - Bergamon, 1982. -43 pp.
Christel, P.L / Management of forest genetic resources some thoughts on options and opportunities / P.L. Christel // For-
est Genetic Resources. FAO. Italy. - N. 26. - 1998. - P.45-46.
Dubois, M.Colorimetric method for determination of sugars and related substances/ M. Dubois, K.A. Gilles, I.K Hamilton et all. // Anal. Chem., 1956. - V.28. - N.3. - P. 350.
Ex sity storage of seeds, pollen and vitro culture of perenial woody plant species. Based in work of Wang B.S.P., Charest P.J. and Baunie B. FAO. - Rome. Italy. Forest paper. -N.113. - 1993. - 83 pp.
Harrington, J.F. Biochemical based of seed longevity / J.F. Harrington // Seed Sci. Technol. - 1973. - N.1. - P.453-461.
Orekhova, T.P. Cryoconservation of seeds of Far eastern woody species. / T.P. Orekhova. Abst. Symp. on Community Ecol. And Conserv. Biol. - Bern. Switzerland. - 1994.
Pearce, R.S., Abdel Samad I.M. Change in fatty acid content of polar lipids during ageing of seeds of peanut (Arachis hypo-gea L.) / Pearce, I.M. Abdel Samad // J. of Exper. Botany. -
1980. -N.31. - P.1283-1290.
Pence, V.C. Cryopreservation of seeds of Ohio native plants and related species / V.C. Pence. // Seed Sci. and Technol. -
1991. - V.19. - N.2. - P.235-251.
Priestly, D.A. Lipid changes during natural aging of soybean seeds / D.A. Priestly, A.C.Leopold // Physiol. Plantarum. -1983. - V.5. - P.467-470.
Pita, J.M. Seed cryopreservation of seven spanish native pine species / J.M. Pita., V. Sanz, A. Escudo // Silvae genet. -1998. - V.47. - N. 4. - P.220-223.
Kolotelo, D. Seed Handling Guidebook. / D. Kolotelo, E.V. Steenis, M Peterson, R. Bennet, D.Trotter, J.Dennis. British Columbia. - 2001. - 105 pp.
Stanwood, P.C. Seed germplasm preservation using liquid nitrogen / P.C. Stanwood, L.N. Bass // Seed Sci. Technol. -
1981. - V.9. - N.2. - P.423-437.
Stanwood, P.C. Cryopreservation of seed germplasm for genetic conservation of Mant cells and organs. / P.C. Stanwood. Ed. K.K. Kartha CRC Press. Bocakation. - Florida. - 1985. -P.199-220.
The Woody Plant Seed Manual, USDA. For.Serv. Agricult. Handbook .727. - 2008. - P.1153.
Поступила в редакцию 12 октября 2009 г. Принята к печати 25 февраля 2010 г.
