Дешампсія зростає у живильному середовищі в термальній кімнаті. Фото Вікторії Пєшкової
Перше насіння цієї дивовижної рослини – дешампсії (або ж щучника антарктичного) – привезли полярники з української антарктичної станції «Академік Вернадський» більш як десятиліття тому. Відтак, у лабораторії відділу генетики клітинних популяцій Інституту молекулярної біології і генетики (ІМБГ) вчені виростили «антарктичну грядку». Це було довго і непросто, адже з тисячі насінин проростають одиниці.
А от дорослі рослини, доставлені з околиць станції «Академік Вернадський», у лабораторних умовах не виживали.
Сьогодні майже вся «популяція» наявної тут дешампсії – це рослини, розмножені шляхом клонування ін-вітро (в «пробірці»). Невеликі частинки кущика переносять на спеціальне живильне середовище, де вона росте і колоситься (так, адже дешампсія – злак, далекий родич вівса). Коефіцієнт розмноження – 1:50.
Нещодавно нашим науковцям вдалося створити калюс щучника. Калюс – це аналог стовбурових клітин.
Здатність утворювати калюс властива всім дводольним рослинам, але злаки, до яких належить щучник антарктичний, їх утворюють рідше. Утім, біотехнологам ІМБГ вдалося підібрати умови, що змушують його клітини утворювати калюс, який може існувати в такому вигляді тривалий час. Кожна з клітин калюсу надалі може регенерувати нову рослину.
Цікаво, що на Аргентинських островах в районі української антарктичної станції (о. Скуа, Вінтер, Расмуссен, Дарбо та ін.) існують, як довели дослідження, різні види щучника, вони мають інше число хромосом, інакшу генну активність тощо.
«Від 2008 року до сьогодні ми зберігаємо 22 генотипи дешампсії, які по-різному накопичують вторинні метаболіти – ті, що зумовлюють стійкість до ультрафіолету і мають лікарське значення», – розповідає завідувач відділу генетики клітинних популяцій, член-кореспондент НАНУ, д.б.н. Віктор Кунах.
На крижаному континенті існують два види судинних рослин – щучник та колабантус (або ж перлинниця). Науковці ІМБГ вивчають, за рахунок яких механізмів ці рослини навчилися виживати в екстремальних умовах. Частина досліджень стосується аналізу каріотипу (набору хромосом) щучника, що включає вивчення кількості хромосом, їх розмірів, форми та особливостей будови. Вивчення каріотипу проводять на мікрофотографіях метафазних пластинок.
Каріотип є видовою ознакою і точно відтворюється з покоління в покоління як у рослин, так і у тварин та людей. Так, у людини 46 хромосом, у шимпанзе – 48, а в річкового рака – 116. У різних видів рослин їх кількість різна, навіть у межах одного роду.
У геномі щучника – 26 хромосом, однак цитогенетики ІМБГ виявили хромосомні форми цього виду. «Ми вперше виявили додаткові хромосоми у каріотипі, міксоплоїдію (змінене число хромосом), а також триплоїдні форми (зазвичай цей вид є диплоїдом)», – розповідає к.б.н. Мар’яна Твардовська.
Фото науковиці ІМБГ, к.б.н. Вікторії Пєшкової. (Victoria Peshkova )
Джерело: фб-сторінка ІМБГ
