В новой работе, опубликованной в Структуре Деревьев и Функции, исследователи в Школе UGA Warnell Лесоводства и Природных ресурсов обрисовывают в общих чертах, как они смогли произвести культуру клеток тканей болиголова, криогенно сохранить их и затем вырастить растения от культур после размораживания их несколько месяцев спустя – первое, чтобы успешно сделать так.Как часть их усилий заморозить идиоплазму, они также разработали метод, который позволит им клонировать болиголовы, особенно важные, поскольку они стремятся размножить деревья, естественно стойкие к насекомому, которое уничтожило миллионы болиголовов в 18 государствах, так как это было случайно введено в восточные США.Есть только две родных разновидности болиголова в восточном U.S. – восточные и Каролина – и оба находятся в ужасной опасности от насекомого, которое сначала появилось в Вирджинии в 1950-х.
Болиголов неясный adelgid, уроженец вредителя Восточной Азии, убивает болиголовы возможно, вводя токсин в деревья, питаясь соком. Это распространилось из Вирджинии и фактически взорвалось в Аппалачи, сказал преподаватель Варнелла Скотт Меркл.«Похоже, что бомба взорвалась, где было однажды чистые болиголовы», объяснил Меркл. «Это – просто мертвые деревья, потому что, кажется, нет большого естественного сопротивления».
Merkle, который является также объединенным деканом Варнелла исследования, был ведущим автором на бумаге и работал с исследователями Warnell Полом Монтелло, Ханной Рис и Лишэн Куном.Болиголовы защищают банки потока от эрозии, обеспечивают еду и жилье для оленя и другой дикой природы и сохраняют форелевые потоки прохладными с их оттенком. Из-за его важности для лесных экосистем исследователи говорят, что жизненно важно, чтобы дерево было сохранено.
Одно исследование 2009 года американской Лесной службы сказало, что неясный adelgids мог убить большинство болиголовов в аппалачском регионе в течение лет, если насекомое остается незарегистрированным. К сожалению, исследователи еще не уверены, как насекомое даже убивает болиголовы. Они полагают, что это вставляет свой стилет – острый, резкий нос – под листом через основу и в ткань, которая несет сахар вокруг дерева.
Дерево тогда по существу закрывает, теряет иглы и в конечном счете умирает.Много исследователей изучают способы бороться с инвазией, включая возможность представления своего рода биологического регулирования численности вида или хищника, чтобы съесть adelgids. Merkle смотрит на пути к не, только вводят естественное сопротивление недавно посаженным болиголовам, но также и успешно сохранить идиоплазму болиголова криогенно, чтобы сохранить его в случае, если решение не найдено, прежде чем они будут вытерты.Длительному хранению идиоплазмы болиголова препятствовали, потому что семена от деревьев потеряли жизнеспособность, будучи сохраненным при охлаждении после двух – четырех лет, означая, что когда-то установленный, они не прорастут и превратятся в процветающие заводы.
Американская Лесная служба выращивает коллекции болиголовов вне диапазона adelgid, чтобы сохранить их идиоплазму, но этот подход требует обслуживания деревьев в областях, где болиголовы не найдены естественно.Merkle и его исследовательская группа проявили другой подход к стандартным методам хранения: Используя семена от выживающих болиголовов, собранных сотрудниками в Союзе для Экономии Лесов, которым Угрожают, и Университета штата Северная Каролина, они создали в пробирке культуры многих восточных и болиголовы Каролины, которые они тогда заморозили в жидком азоте на уровне 196 градусов Цельсия, ниже нуля – что-то, что никто больше успешно не сделал. Исследователи криозаморозили несколько образцов от различных рядов болиголовов со всего Юго-востока в течение нескольких месяцев, затем таяли их, позволили им повторно расти и начали производить деревья от них.
Из пяти рядов болиголовов они проверили, все образцы трех линий Каролины и одного восточного ряда болиголовов повторно выросли после выхода из криохранения.Меркл говорит, что способность криосохранить и возвратить культуры болиголова, сопровождаемые производством новых деревьев от них, обеспечивает практический подход для хранения идиоплазмы большого количества деревьев неопределенно, так, чтобы разновидности могли быть повторно населены, как только система, чтобы иметь дело с adelgid существует.
Способность вырастить их после того, как они тают, не сделает их стойкими к неясному adelgid, Меркл сказал, но это действительно означает, что если потребуется, исследователи могли бы быть в состоянии спасти образцы болиголовов от исчезновения. Эти культуры также позволяют исследователям помогать с тестированием других методов представления сопротивления насекомому, включая попытку создать клонов гибридов с азиатскими болиголовами, у которых действительно есть естественное сопротивление неясному adelgids.
Некоторые отдельные тсуги в США, кажется, естественно стойкие, Меркл сказал, таким образом, он и его команда работают над способами определить, базируется ли сопротивление генетически. Они сделают это, собирая семена из этих деревьев, которые пережили заражение насекомыми-паразитами и создающий embryogenic культуры, которые они могут тогда использовать, чтобы клонировать единственные деревья. Поскольку эти выживающие деревья – все генетически различные исследователи, не может действительно сказать, какой ключевой фактор делает их стойкими к неясному adelgid.Но если 20 деревьев посажены, которые все члены того же самого клона, клоновое тестирование может быть сделано, чтобы попытаться сузить, почему конкретные деревья могут бороться с вредителем.
И как только генетическая линия определена, который стойкий, Меркл сказал, «Вы можете тогда раздать рассаду людям, чтобы начать прививать».