Sędziwe dęby stanowią nie tylko bezcenny element polskiego krajobrazu, ale też żywą skarbnicę unikatowych cech genetycznych. Przez wieki wykształciły niezwykłą odporność na zmienne czynniki środowiskowe, presję patogenów oraz wahania klimatyczne. Niestety, ich czas nieuchronnie dobiega końca. Wiekowe pnie padają ofiarą wichur, suszy, a nierzadko także wandalizmu i podpaleń. W ostatnich latach straciliśmy m.in. dąb Napoleon czy legendarnego Chrobrego.
WIDEO…
Skala tego zjawiska skłoniła badaczy z Polskiej Akademii Nauk do podjęcia próby uratowania tego unikatowego dziedzictwa przyrodniczego. Ich wysiłki i końcowy sukces, który „oszukał” biologię dębu szypułkowego, opisuje prof. dr hab. Paweł Chmielarz z Instytutu Dendrologii Polskiej Akademii Nauk na łamach portalu Academia.
Dlaczego metody znane z ogrodnictwa okazały się bezużyteczne?
Klasyczne botaniczne sposoby na powielanie pożądanych cech roślin są w przypadku dębów całkowicie bezużyteczne. Drzewa te nie rozmnażają się wegetatywnie – zarówno zdrewniałe, jak i niezdrewniałe pędy czy odkłady po prostu nie wypuszczają korzeni. Problem ten potęguje się wraz z wiekiem osobnika, przez co uzyskanie sadzonki z kilkusetletniego drzewa graniczy z niemożliwością.
Rozwiązaniem nie mogło być także popularne w ogrodnictwie szczepienie. Choć pozwala ono zachować górną część macierzystą, system korzeniowy pochodzi wówczas z innej, obcej podkładki. Taki zabieg nie daje zatem pełnej kopii genetycznej drzewa. Jedyną szansą na zachowanie wiekowych dębów, stała się więc zaawansowana biotechnologia. „W naszych badaniach chcieliśmy odpowiedzieć na pytanie, czy możliwe jest zapoczątkowanie kultur in vitro pędów około 800-letnich dębów, ich utrzymanie przez namnażanie pędów w sterylnych słoikach, a następnie ukorzenienie również w kulturach in vitro” – pisze prof. Chmielarz w Academii.
Pobrali pąki z 800-letnich olbrzymów. To, co stało się w słoikach, zaskoczyło samych botaników
Zespół pod jego kierunkiem wykorzystał zjawisko totipotencji komórek roślinnych — zdolności pojedynczej komórki do odtworzenia całego, pełnowartościowego organizmu. Materiał wyjściowy pobrano z 21 najstarszych dębów pomnikowych w Polsce, o obwodach sięgających ponad 10 metrów i wieku szacowanym na 300–800 lat. Zdrewniałe pędy pobudzano do wypuszczenia odrostów, które następnie poddawano kąpieli odkażającej, by wyeliminować drobnoustroje przed właściwą hodowlą in vitro.
Mikrofragmenty z zawiązanymi pąkami liściowymi trafiały do sterylnych słoików ze specjalną pożywką obfitującą w mikroelementy, regulatory wzrostu i hormony. Dzięki tej metodzie udało się z powodzeniem wyhodować kompletnie ukorzenione sadzonki z połowy badanych pomników przyrody.
„Dobrze ukorzenione rośliny z hodowli in vitro, które osiągnęły wysokość około 8 cm i długość korzenia 10–15 cm, wysadzono do wysokich pojemników, prostując korzeń skręcony podczas wzrostu w słoiku, w odpowiednio przygotowane podłoże stałe” – pisze prof. Chmielarz. Tak naukowcy otrzymali doskonałe genetycznie kopie ginących pomników przyrody.
Z próbówki na wolność. Sklonowane legendy znów rosną w polskich parkach
Wyhodowanie roślinek w słoikach było połową sukcesu — najtrudniejszym sprawdzianem okazał się proces aklimatyzacji do środowiska zewnętrznego. Liście rosnące w doskonałych warunkach panujących w hodowli in vitro mają cieńszą strukturę i nie potrafią sprawnie zamykać aparatów szparkowych, przez co po wystawieniu na suche powietrze grozi im uschnięcie. Stopniowe hartowanie i powolne przestawianie sposobu odżywiania roślin na fotosyntezę pozwoliły uzyskać przeżywalność sadzonek na poziomie 80–90 procent.
Pierwsze pełnowartościowe klony, będące biologicznymi kopiami dębowych legend, posadzono m.in. przy Muzeum Pałacu w Rogalinie, na Lednicy oraz w wielkopolskich parkach. Dziś drzewka rosną zdrowo, niosąc w sobie kod genetyczny sprzed kilkuset lat, zachowany dla przyszłych pokoleń.
Źródło: Academia.pan.pl
