Семенной банк — это надежный и не требующий много места способ хранения зародышевой плазмы. Исходно речь шла о коллекциях семян продовольственных сортов и их дикорастущих родичей, но сейчас так принято консервировать и генофонды многих исчезающих видов, не имеющих непосредственного практического значения.
Семена многих растений (их называют ортодоксальными) могут сохранять свежесть, оставаясь в состоянии покоя, тысячи лет, если находятся в условиях низкой влажности (5—10%) и температуры (—20 °С). К этой группе относятся основные культуры — зерновые, соя, хлопчатник и различные овощи. В Уэйкфилд-Хаусе, главном хранилише семян Королевского ботанического сада Кью в Лондоне, весь поступающий материал сначала рентгеноскопируется на наличие зародыша. Регулярно проводится тестирование образцов на всхожесть, и, если она падает ниже допустимого уровня (до примерно 85%), то партию обновляют, проращивая запасенные семена и получая новый урожай. Это наиболее сложная и дорогостоящая часть процесса. Даже если она проходит успешно в количественном плане, неизбежен инбридинг, который чреват снижением качества обновленных запасов.
Еще сложнее обстоит дело с так называемыми «капризными» семенами, не выдерживающими высушивания, т. е. не пригодными для долгого хранения. Такие семена имеются у 20% всех видов и 70% тропических, включая столь важные культуры, как какао, гевея и чай. Другие виды, например картофель, размножающийся в основном вегетативно, также требуют альтернативной стратегии долговременного хранения. Эти проблемы в принципе решаются с помощью глубокого замораживания зародышевой плазмы и создания полевых генных банков.
Криоконсервация
Криоконсервацией называют хранение зародышевых и меристемных клеток в жидком азоте при —196 °С. Это останавливает все метаболические процессы, поэтому материал может оставаться в неизменном состоянии теоретически бесконечно долго — главное, чтобы стабильно работала холодильная система. Основным биологическим недостатком такого подхода является «замораживание» эволюции: генотип больше не вовлекается в процесс адаптации и после долгого хранения может оказаться неприспособленным к новым условиям на планете. Это значит, что таксон уже нельзя будет реинтродуцировать в природную среду или использовать для селекции культурных сортов.
Полевые генные банки
Полевые генные банки — это постоянные живые коллекции растений, причем не только деревьев, как в дендрариях, но и саванновых злаков, разных сортов пшеницы, риса, хлопчатника и т. д. Они могут создаваться при ботанических садах, но не в виде декоративно оформленных экспозиций, а на небольших делянках или грядках, не предназначенных для осмотра публикой. Например, Международный генный банк какао на Тринидаде, специализирующийся на латиноамериканских сортах этой культуры, разводит по 16 деревьев каждого из 2500 разновидностей Theobroma cacao. Эти делянки дают полезную информацию относительно свойств растений, в частности продукции и всхожести семян, что жизненно необходимо для создания семенных банков. Главный недостаток такого подхода — большое пространство, занимаемое коллекцией и ее неизбежная уязвимость для вредителей, пожаров, ураганов и других стихийных бедствий.
В 1989 г. группа ведущих международных агентств, занимающихся сохранением биологического разнообразия, разработала природоохранную стратегию ботанических садов. Ее цель — обеспечить взаимодействие местных, национальных и глобальных проектов и стандартизировать способы сохранения таксонов ex situ. Стратегия признана стимулировать обмен материалом и научными данными между коллекциями, а также участие ботанических садов в борьбе с незаконной торговлей исчезающими видами.
