Агробиотехнология: размножение, введение в культуру и репатриация редких видов в природные экосистемы
Исследования проводятся на базе лаборатории микроклонального размножения растений Ботанического сада и биостанции Старая Пустынь.
Руководитель: к.б.н., директор Ботанического сада ИББМ, доцент каф. ботаники и зоологии Широков Александр Игоревич.
Рабочая группа:
Сырова Вера Валерьевна – к.б.н., доцент кафедры ботаники и зоологии, заведующий лаборатории микроклонального размножения растений Ботанического сада;
Макарова Алена Евгеньевна – биолог лаборатории микроклонального размножения растений Ботанического сада;
Хрынова Татьяна Рудольфовна – к.б.н., зам. директора Ботанического сада, ст. преподаватель кафедры ботаники и зоологии,
Максимов А.А. – аспирант кафедры ботаники и зоологии,
Лавров В.Д., Семяшкина Е.Д., Быстрова А.А., Янченко Е. Ю. – студенты кафедры ботаники и зоологии.
Основные профили работы.
- Культивирование растений in vitro.
Технологии размножения редких видов растений в условиях in vitro являются одним из основных методов сохранения их в условиях культуры. Это позволяет сохранить генетическое разнообразие и поддерживать популяции редких видов растений различных таксономических групп, так как в природных условиях они сталкиваются с высоким риском исчезновения из-за уничтожения естественных местообитаний, а некоторые – вследствие незаконной торговли. При вегетативном размножении методом клонирования традиционно используются разные типы эксплантов растений׃ листья, протокормы, почки, ткани стебля, корня, пыльников.
Выращивание из семян позволяет не только вводить растения в культуру, но и изучать особенности эмбрионального развития растений, что практически невозможно осуществлять в природных условиях. Исследования затрагивают технологии размножения и выращивания представителей различных систематических групп. Среди них особое место в подобных исследованиях занимает семейство Orchidaceae, которое является одной из крупнейших систематических групп высших растений, большая часть представителей которой требует охраны как редкие и исчезающие виды. Одним из важных аспектов является изучение механизмов гибридизации, которая характерна для ряда родов семейства. Нередко такие гибриды являются жизнеспособными, что существенно расширяет потенциальные возможности эволюции таксона.
В настоящее время в лаборатории микроклонального размножения Ботанического сада в рамках выполнения курсовых и выпускных квалификационных работ, студентами проводятся исследования не только с редкими растениями, но и с интересными с точки зрения биологии, группами – кактусами, насекомоядными растениями, вересковыми. Среди орхидных изучается необычная группа – безлистные эпифитные орхидеи.
- Создание искусственных популяций в Ботаническом саду ИББМ ННГУ.
Подавляющее большинство видов сосудистых растений, подлежащих охране на территории Нижегородской области, пригодно для культивирования в условиях питомников и коллекционных участков ботанического сада с целью их сохранения ex situ. При этом выращивание паразитических и полупаразитических а также микотрофных, насекомоядных и сапрофитных видов связано с целым рядом трудностей. В настоящее время в коллекции Ботанического сада Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского насчитывается 55 видов растений, занесённых в Красную Книгу Нижегородской области, половина которых получена из природных популяций. Это наиболее ценный материал для размножения и последующей репатриации в природные биотопы.
С 2022 на базе Ботанического сада сздан «Центр российских циприпедиумов», в основные задачи которого входит изучение разнообразия рода Cypripedium на территории России, сбор и введение в культуру их форм и природных гибридов, создание в культуре банка разнообразия данного рода, паспортизация собранных образцов, включая генетические параметры, ведение селекционной работы.
- Репатриация редких видов в природные экосистемы.
С 2012 г. проводятся эксперименты по интродукции Dactylorhiza incarnatа и Cypripedium calceolus: в Ботаническом саду и на территории биостанции ИББМ (с. Пустынь Арзамасского р-на) созданы искусственные популяции этих видов.
Публикации по темам исследований:
- Широков А.И., Сырова В.В., Максимов А.А., Макарова А.Е., Прокин А.М. 2025. Онтогенез Eulophia streptopetalla Lindl. (Orchidaceae) в культуре // Фиторазнообразие Восточной Европы, 2025. 19(3): 336–344. DOI: 10.24412/2072-8816-2025-19-3-336- 344
- Широков А.И., Коломейцева Г.Л., Сырова В.В., Маркелов И.Н., Салохин А.В. Культивирование садовых орхидей. М.: Буки Веди, 2023. 176 с.
- Вышегородцев А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Широков А.И. Видоспецифичность регенеративной способности черенков тиса при интродукции в Нижегородскую область // Хвойные бореальной зоны. 2023. Т. 41. № 2. С. 118-132.
- Шилина Д.М., Сырова В.В., Макарова А.Е., Широков А.И. Особенности микроклонального размножения in vitro различных представителей рода Rhododendron // Самарский научный вестник. 2023. Т. 12. № 2. С. 106-110. DOI 10.55355/snv2023122117
- Прокин А.М., Широков А.И., Сырова В.В., Макарова А.Е. Результаты экспериментов по искусственной гибридизации некоторых видов тубероидных орхидных из флоры России // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2023. Т. 17. № 3. С. 182-186. DOI: 10.24412/2072-8816-2023-17-3-182-186
- Макарова А.Е., Сырова В.В., Половинкина Е.О., Широков А.И. Оптимизация температурных условий хранения семян тропических орхидных на примере Eulophia streptopetala и Stanhopea tigrina // Самарский научный вестник. 2022. Т. 11. № 4. С. 71-77. DOI 10.55355/snv2022114110
- Shirokov A.I., Syrova V.V., Salokhin A.V., Markelov I.N., Andronova E.V., Ganyushkina E.V. Conservation issues and infraspecific polymorphism of Cypripedium guttatum on selected locations in Russia // Nature Conservation Research, 2020. Vol. 5 (Suppl.1). P. 145–154. DOI:https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2020.054
- Shirokov A.I., Syrova V.V., Kryukov L.A., Shtarkman N.N., Shestakova A.A. Reintroduction of Dactylorhiza incarnata (L.) Soó into the natural habitats of the European Russia // Applied Ecology and Environmental Research. 2017. Т. 15. № 1. С. 445-455.
- Широков А.И., Коломейцева Г.Л., Буров А.В., Каменева Е.В. Культивирование орхидей европейской России. Нижний Новгород, 2005. 63 с.
Грантовая поддержка:
Биотехнология производства in vitro тубероидов орхидных (виды рода Dactylorhiza) для получения лекарственного сырья и охраны. Базовая часть государственного задания Министерства образования и науки РФ (2015-2016 гг.).
Разработка комплексного метода восстановления популяций исчезающих видов башмачков на примере Cypripedium guttatum Sw. в Нижегородской области. Грант Российского фонда фундаментальных исследований РФФИ (2015-2017 гг.).