Проекты

Краткое описание

Проект направлен на сохранение и изучение редких видов флоры Красноярского края и Ханты-Мансийского автономного округа с использованием технологий выращивания растений в условиях контролируемой среды. В фокусе исследования находятся адонис сибирский (Adonis sibirica), адонис весенний (Adonis vernalis), купальница азиатская (Trollius asiaticus), прострел восточно-сибирский (Pulsatilla orientali-sibirica ), прострел сон-трава (Pulsatilla herba-somnii) и лабазник обыкновенный (Filipendula vulgaris). Их статус в Красных книгах указывает на угрозу исчезновения, а сокращение численности популяций делает задачу сохранения чрезвычайно актуальной.

Главная особенность проекта заключается в применении современных фитотронов и вертикальных ферм для культивирования редких растений. Контролируемая среда позволяет управлять ключевыми факторами — освещённостью и спектральным составом света, температурой, влажностью и составом питательных растворов. Такой подход открывает возможности не только для сохранения генофонда ex situ (вне мест обитания), но и для получения новых научных знаний, которые невозможно добыть исключительно в полевых условиях. Именно технологии контролируемой среды становятся ключевым инструментом мониторинга и изучения биоразнообразия в XXI веке.

Мировая практика показывает успешные примеры использования гидропоники и систем контролируемой среды для сохранения редких растений ex situ. Например, исследование консервации трёх гималайских папоротников продемонстрировало эффективность гидропонной культуры под управляемыми условиями (температура, pH, освещение) как альтернативу почвенной культуре. Современные обзоры глобальной системы сохранения растений ex situ подчёркивают важность интеграции ботанических садов, банков генетического материала и методов тканевой культуры и гидропоники (см. [1] и [2] в файлах). Кроме того, обзор Kovács [3] по живым коллекциям в ботанических садах указывает на научный потенциал коллекций растений и их значение для сохранения биоразнообразия.
Внедряя инновационный подход к сохранению редких растений, данный проект использует апробированные методики лаборатории сити-фарминга ИГ СФУ и агробиотехнологии СурГУ по культивированию на вертикальных фермах. Проект сфокусирован на экспериментальном подборе условий для оптимального роста и развития отобранных редких видов с целью получения посадочного материала для искусственных коллекций и изучения возможности их применения, в том числе в качестве лекарственного сырья.

Польза от сохранения этих растений для человека многогранна. Adonis sibirica и Adonis vernalis имеют фармакологическое значение и могут рассматриваться как источник биологически активных веществ. Trollius asiaticus и виды прострела (Pulsatilla) обладают декоративной ценностью и отражают богатство природного наследия Сибири, что делает их важными для культурной идентичности региона. Filipendula vulgaris имеет хозяйственное и экосистемное значение, участвуя в поддержании луговых сообществ. Сохранение этих видов укрепляет биоразнообразие и создаёт потенциал для их дальнейшего практического использования.
Реализация проекта позволит получить новые знания о биологии редких видов: условиях прорастания, особенностях роста и размножения в регулируемых средах. Это создаст основу для разработки протоколов культивирования и технологических карт, которые станут фундаментом для последующей работы ботанических садов и научных учреждений. При реализации проекта планируется научное сотрудничество с природоохранными территориями ХМАО-Югры - заказником Сургутским и Унторским, на территории которых произрастает прострел желтеющий, а также обследование наиболее крупной локальной популяции прострела в ХМАО-Югре на территории урочища Барсовая Гора (близ г. Сургута). Полученные данные помогут формировать благоприятные условия для роста растений как в искусственных коллекциях, так и при возвращении их в природные местообитания. Тем самым проект напрямую решает задачу мониторинга и воспроизводства биоразнообразия.

План реализации проекта на 3 года:
• 1-й год: сбор семян и вегетативного материала, запуск фитотронных экспериментов для проращивания и раннего роста, первичный подбор параметров среды.
• 2-й год: серия контролируемых экспериментов, сбор данных по росту, морфологии и физиологии растений, корректировка параметров, подготовка предварительных протоколов.
• 3-й год: финальная оптимизация и валидация протоколов, формирование коллекций вегетативного материала, создание электронной базы данных, подготовка методик для образовательных и научных учреждений, публикация научных статей.

В ходе проекта будет создана электронная база данных по физиологии, морфологии и экологии редких растений, а также коллекции вегетативного материала в ботанических садах Красноярского края и ХМАО-Югры. Разработанные протоколы и методики будут отражены в научных и научно-популярных публикациях (не менее 3) и станут доступны образовательным организациям, что обеспечит дальнейшее тиражирование знаний.