Микроклоны деревьев растут на наночастицах

Препарат из наночастиц убивает опасные грибки и стимулирует рост саженцев, полученных микроклональным методом.

По данным Рослесхоза, в 2019 году экономический ущерб от лесных пожаров в России составил 14,4 млрд рублей. За пожароопасный сезон в ряде российских регионов огонь охватил свыше 10 млн га леса. Но, какими бы ни были убытки, леса надо восстанавливать, и желательно как можно быстрее. Для этого саженцы деревьев выращивают в специальных лабораториях методом микроклонального размножения. Одна растительная клетка может дать начало целому организму, и если эту клетку размножить, а потом рассадить дочерние клетки друг от друга, то мы получим множество клонов, которые вскоре дадут молодое дерево. Плюс метода – в его скорости: древесные микроклоны можно размножить в 3–4 раза быстрее, чем обычные саженцы.

Однако потом проростки нужно пересадить из лаборатории в теплицу, где на них нападают инфекции, в первую очередь – фитопатогенные грибки, которые губят до 30% растений. Для решения этой проблемы исследователи из Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС» и Тамбовского государственного университета совместно с партнерами из Питомнического комплекса Воронежской области при участии специалистов Воронежского государственного лесотехнического университета создали специальные нанопрепараты, которые убивают патогенных микробов. Действующее вещество препаратов – нанокомпозиты состава оксид графена–серебро и оксид графена–оксид меди.При этом наночастицы серебра или оксида меди находятся на поверхности листов оксида графена.

По словам руководителя кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» Дениса Кузнецова, оксид графена служит в качестве носителя биоактивных наночастиц и стабилизатора коллоидных систем, а серебро и оксид меди работают как нетоксичные для растений фунгициды (вещества, подавляющие рост патогенных микроскопических грибов) широкого спектра действия. Стоит отметить, что наночастицы оксида меди в экспериментах способствовали появлению дополнительных побегов у саженцев. Это соответствует более ранним данным результатам сотрудников кафедры, указывающим на стимулирующий эффект наночастиц металлов и оксидов металлов.

Нанопрепараты в питательной среде убивали порядка 90-95% патогенных микроорганизмов. Препарат использовали для стерилизации экспланта (исходного кусочка ткани растения, который затем клонируется) перед введением в культуру, а также добавляли в культивационную среду, где растут микропроростки. Кроме того, растения обрабатывали суспензией нанопрепарата, когда их поливали после пересадки из пробирок в емкости с грунтом.

В России потребность в саженцах, полученных микроклональным размножением, составляет 40–50 млн растений в год, но потребность эта удовлетворяется отечественными биотехнологическими компаниями только на 2,5%. Возможно, что с новым нанопрепаратом тут что-нибудь изменится к лучшему.

По материалам пресс-службы НИТУ «МИСиС».