Сотрудники Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) разработали метод, позволяющий ускорить размножение ценных сортов семенного картофеля. Этот подход позволяет высаживать клубни непосредственно в грунт, исключая необходимость предварительной, дорогостоящей обработки. Разработка прежде всего ориентирована на уменьшение расходов дачников и небольших фермерских хозяйств, на которые приходится около двух третей всего картофельного производства в России.
В настоящее время в более чем 150 странах мира выращивают множество сортов и гибридов картофеля. Клубни этого растения обладают ценными питательными веществами. Например, картофельный белок (который может накапливаться в клубнях в количестве до 4,6%) содержит все восемь незаменимых аминокислот, необходимых для здоровья человека, а употребление всего 600 г картофеля ежедневно позволяет полностью покрыть суточную потребность в витаминах.
Несмотря на то, что в мировом картофелеводстве известно около 5 тысяч сортов, для выращивания применяются лишь несколько сотен. Даже новые сорта, созданные селекционерами, зачастую недолговечны. Основная причина – быстрая деградация и утрата полезных свойств из-за поражения вирусными инфекциями.
Для сохранения ключевых характеристик картофеля на начальных этапах размножения применяется технология in vitro, предполагающая выращивание посадочного материала в лабораторных условиях. Эта технология требует использования дорогостоящего оборудования, занимает продолжительное время (несколько суток), предполагает использование специальных компонентов для приготовления питательной среды, а также привлечение опытных специалистов. Весь процесс осуществляется в стерильной среде для предотвращения распространения инфекций.
В результате, стоимость полученного продукта достаточно высока, что особенно ощутимо для владельцев дачных участков и малых фермерских хозяйств России. Именно они сегодня производят примерно две трети всего картофеля, выращиваемого в стране (11,4 млн тонн из 18 млн тонн), и играют ключевую роль в обеспечении продовольственной безопасности в аграрном секторе.
«Предложенный нами метод позволяет защитить картофельные клубни от инфекций и выращивать их в домашних условиях – в квартире, частном доме или на дачном участке. Это стало возможным благодаря тому, что он не предполагает использования дорогостоящих реагентов и лабораторного оборудования. С его помощью можно получить достаточное количество клубней ценных сортов картофеля, пригодных для посадки, в сжатые сроки», – рассказывает старший научный сотрудник Новгородского НИИ сельского хозяйства (филиал СПб ФИЦ РАН) Николай Семчук.
Для реализации данного метода клубни картофеля защищают от воздействия солнечного света и других источников освещения, а затем на 24 часа помещают в среду с влажностью 90-95% и колебаниями температуры от 12-15 до 21-25 градусов Цельсия. В домашних условиях для поддержания переменной температуры можно использовать бытовые отопительные приборы, при этом необходимо тщательно контролировать температурный режим. Для этого клубни располагают на батарее в непрозрачной емкости, такой как пакет или коробка).
При нагревании клубней начинается формирование ростков, которые развиваются при недостаточном освещении. На этих ростках образуются корневые бугорки – зачатки придаточных корней. Затем ростки отделяются от основного клубня и удаляются. После этого клубни готовы к посадке в почву или грунт для выращивания овощных и цветочных культур и могут расти в стандартных условиях, привычных для картофеля.
«Использование разработанного нами подхода исключает необходимость стерилизации пробирок, боксов и помещения, а также обработки рук операторов, что существенно сокращает время выращивания клубней при сохранении прежней урожайности. Также не требуется приготовление сложных и дорогостоящих питательных смесей, которые должны быть абсолютно стерильными. Николай Семчук подчеркивает, что, принимая во внимание ограниченность современных российских возможностей по производству высококачественных миниклубней, способных покрыть менее 10% потребности в посадочном материале, внедрение представленных технологий может частично решить проблему, с которой сталкивается картофелеводство.
Предложенный учеными СПб ФИЦ РАН подход запатентован (Согласно патенту на изобретение «Способ ускоренного размножения клубней картофеля ex vivo» (№ 2810554), в его создании участвовали эксперты из Новгородского НИИСХ (О.В. Балун, Н.Н. Семчук), ФИЦ картофеля имени А.Г. Лорха (Е.В. Овэс), НовГУ им. Ярослава Мудрого (С.Н. Гладких), ИАЭП – филиал ФГБНУ ФНАЦ ВИМ (А.Н. Перекопский) и ООО «Агропромышленная компания «Любовское»» (Ю.Н. Ефременко.