Под Красноярском выращивают клонированные лиственницы

В окрестностях Красноярска уже 14 лет растут лиственницы, полученные из клеток в лабораторных условиях. Эти деревья за семь лет достигли двухметровой высоты, что почти в полтора раза превышает показатели обычных саженцев того же возраста. Однако клеточная культура, давшая начало этим растениям, спустя 11 лет почти перестала производить новые саженцы.

Эксперимент провели в Институте леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, а саженцы высадили в хозяйстве «Погорельский бор». О деталях работы изданию «Наука в Сибири» рассказали доктор биологических наук Ираида Третьякова и научный сотрудник Мария Пак.

Уже в семь лет у клонов сформировались репродуктивные органы, еще через год появились шишки, а к восьми годам деревья дали собственные семена. Для лиственницы это необычайно ранний срок. Для сравнения, у контрольных деревьев, выращенных из семян, такие органы не появились даже к 11 годам. Кроме того, клоны оказались устойчивы к лиственничной почковой галлице, чьи личинки деформируют почки.

Процесс начинается с молодой шишки, из которой извлекают незрелый зародыш размером 2–4 мм. Его помещают на питательную среду, где клетки активно делятся, образуя рыхлую массу. Из этой массы появляются новые зародыши, являющиеся точными копиями исходного. Такие культуры могут годами пересаживаться на свежую среду, сохраняя способность к делению.

От клетки до готового сеянца проходит от четырех до девяти месяцев, затем растение еще год выдерживают в теплице и лишь потом высаживают в питомник.

Родительские деревья для клонирования отбирают по устойчивости к засухе, болезням и насекомым, а также по росту и здоровью. Однако даже такой отбор не гарантирует нужных свойств, поэтому культуры и сами клоны проходят дополнительные проверки. Ученые планируют ускорить отбор, анализируя ДНК молодых растений, чтобы прогнозировать их будущие характеристики без многолетних полевых испытаний.

Клеточные культуры способны размножаться годами, но со временем могут терять способность к образованию саженцев. Для сохранения перспективных образцов применяется криоконсервация. По данным исследователей, после 22 лет криогенного хранения удалось восстановить 95% культур. В коллекции института сейчас хранится 42 культуры лиственницы сибирской, 4 культуры сосны кедровой сибирской и 3 культуры ели сибирской.

В июне 2026 года красноярские ученые опубликовали работу, проливающую свет на причины потери способности к размножению. Биологи изучили культуры возрастом от четырех месяцев до 14 лет и измерили содержание растительных гормонов, особенно абсцизовой кислоты, отвечающей за покой и стрессовые реакции.

В молодых культурах концентрация этого гормона составляла от 9 до 24 нанограммов на грамм сухой массы, тогда как в старых проблемных образцах — от 301 до 970. При уровне около 300 зародыши начинали хуже созревать или вовсе переставали развиваться.

Культура, из которой вырастили деревья для «Погорельского бора», за девять лет накопила гормона в сто раз больше: с 9 до 970 нанограммов. Ученые предлагают использовать этот показатель для оценки пригодности культур до начала выращивания.

Еще одна проблема долгого лабораторного содержания — мутации. У лиственницы 24 хромосомы, но в культурах встречались клетки с аномальным набором. В стабильных культурах доля таких клеток не превышала 10%, однако некоторые образцы были крайне нестабильны, например, в одном из них с родительским деревом совпадало лишь два участка ДНК из 21 проверенного.

Из-за этого культуры регулярно проверяют и отбраковывают. Помимо этого, существует риск создания леса из генетически идентичных деревьев, уязвимого к новым патогенам. Чтобы избежать этого, ученые советуют использовать для плантаций культуры от 10–20 разных отборных деревьев. Одобренные клоны предполагается использовать для озеленения городов и создания лесосеменных плантаций в Сибири.

Первые клеточные культуры лиственницы были получены в 2008 году, а метод их создания запатентован в 2012-м. Аналогичные технологии применяются в Швеции, Новой Зеландии, Канаде, Франции, Финляндии, Германии и Китае.