Клоны лиственниц обогнали обычные деревья, но метод дал сбой

В «Погорельском бору» под Красноярском уже 14 лет растут лиственницы, созданные из клеток в лаборатории. Эти клоны за семь лет достигли двухметровой высоты, опередив обычные саженцы того же возраста примерно в 1,5 раза. Однако исходная культура клеток, из которой их получили, за 11 лет почти утратила способность к воспроизводству новых саженцев.

Деревья вывели в лаборатории лесной генетики и селекции Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН. О технологии создания клонов изданию «Наука в Сибири» рассказали доктор биологических наук Ираида Третьякова и научный сотрудник Мария Пак.

Уже к семи годам у клонов появились репродуктивные органы, спустя год — шишки, а к восьми годам они дали собственные семена. Для лиственницы такое раннее созревание — редкость. У контрольных деревьев, полученных из семян, репродуктивные органы не сформировались даже к 11 годам. Кроме того, клоны оказались устойчивы к лиственничной почковой галлице — насекомому, чьи личинки повреждают почки.

Процесс начинается с молодой шишки: из нее извлекают незрелый зародыш размером 2–4 мм и помещают на питательную среду. Клетки делятся, образуя рыхлую массу, из которой развиваются новые зародыши — точные копии исходного. Такие клетки можно годами пересаживать, сохраняя их способность к делению.

От клетки до готового сеянца проходит 4–9 месяцев, затем растение еще год выращивают в теплице и только потом пересаживают в лесной питомник.

Для получения зародышей отбирают родительские деревья по здоровью, скорости роста и устойчивости к засухе, болезням и вредителям. Но даже такой отбор не гарантирует нужных качеств, поэтому культуры и клоны приходится дополнительно проверять. Ученые планируют ускорить процесс: анализируя ДНК молодого растения, можно прогнозировать его будущие характеристики, не дожидаясь десятилетий полевых испытаний.

Без заморозки клеточные культуры могут активно размножаться годами, но со временем теряют способность давать саженцы. Для сохранения перспективных применяют криоконсервацию. По данным исследователей, после 22 лет криогенного хранения восстановились 95% культур. В коллекции института сейчас 42 культуры лиственницы сибирской, 4 — сосны кедровой сибирской и 3 — ели сибирской.

В июне 2026 года красноярские ученые опубликовали работу, объясняющую возможную причину потери способности к размножению. Они изучили культуры возрастом от 4 месяцев до 14 лет и измерили содержание растительных гормонов.

Наибольшие различия выявлены в уровне абсцизовой кислоты — гормона, отвечающего за покой и стрессовые реакции. В молодых культурах, дававших саженцы, его содержание составляло 9–24 нг на грамм сухой массы, в старых — 301–970 нг. Когда уровень превышал примерно 300 нг, зародыши начинали хуже созревать или вообще не превращались в растения.

У культуры, из которой вырастили деревья для «Погорельского бора», содержание гормона за девять лет выросло более чем в 100 раз — с 9 до 970 нг. Ученые предлагают измерять этот показатель, чтобы заранее определять пригодность культуры для выращивания саженцев.

Еще одна проблема длительного лабораторного содержания — мутации. У лиственницы 24 хромосомы, но в культурах встречались клетки с неправильным набором. В стабильных культурах таких клеток было не более 10%, но отдельные экземпляры оказались значительно хуже: у одной культуры с родительскими деревьями совпали только 2 из 21 проверенного участка ДНК.

Поэтому культуры регулярно проверяют и отбраковывают. Существует и другой риск: лес из копий одного дерева уязвим перед новыми вирусами или вредителями. Чтобы сохранить генетическое разнообразие, для одной плантации предлагают использовать культуры от 10–20 разных отборных деревьев. Генетически проверенные клоны планируют применять в городском озеленении и на лесосеменных плантациях Сибири.

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

В феврале NGS24.RU сообщал, что в том же Институте леса впервые в России скрестили сибирского и соснового шелкопрядов, получив супергибрид одного из самых опасных вредителей тайги.