|
|
Лаборатория эмбриологии и репродуктивной биологии - Научно-образовательный центр БИН РАН |
Заведующий лабораторией – чл.-корр. РАН, академик РАЕН, заслуж. деят. науки РФ, профессор, доктор биологических наук, лауреат Государственной и Правительственной премий РФ Т.Б. Батыгина
Штат лаборатории: главный научный сотрудник - 1, ведущий научный сотрудник - 3, старший научный сотрудник – 4, научный сотрудник – 3, младший научный сотрудник – 2, старший лаборант-исследователь – 7, стажер-исследователь – 1, ведущий инженер – 1.
В Ботаническом институте им. В. Л. Комарова РАН более 40 лет действует единственный в России и странах СНГ научно-образовательный центр по изучению эмбриологии, репродуктивной биологии, систем репродукции и биотехнологии. Он является также координирующим центром в рамках Международной Ассоциации по изучению половой репродукции растений. Лаборатория эмбриологии и репродуктивной биологии БИН РАН с 1996 г. была признана ведущей научной школой России "Разработка теоретических основ семенной репродукции цветковых растений" (N НШ –2148.2003.4).
Одним из главных принципов ведущей школы является обеспечение базового фундаментального образования в области репродукции растений и сохранение традиций: преданность науке, принципиальность, целеустремленность, дух взаимопомощи и солидарности. Особый подбор кадров за счет ежегодного притока молодых специалистов разного профиля (после окончания магистратуры, аспирантуры, докторантуры) позволил создать выдающийся коллектив, включающий сотрудников разных поколений. Школа является базой для многих вузов и научных учреждений России (Санкт-Петербург, Москва, Уфа, Саратов и др.), стран СНГ (Украина, Молдова, Грузия, Казахстан, Узбекистан, Туркменистан, Латвия, Армения и др.) и дальнего зарубежья (США, Франция, Швейцария, Германия, Польша, Монголия, Индия) по выполнению курсовых, бакалаврских и магистерских квалификационных работ, для аспирантов и докторантов по выполнению диссертаций. За годы существования ведущей научной школы выросло несколько поколений ученых-исследователей, некоторые из них стали директорами институтов, заведующими отделов, лабораторий, секторов.
Ведущая научная школа сохраняет и приумножает традиции классической и экспериментальной школы эмбриологии растений известного русского ученого, академика С. Г. Навашина, открывшего в 1898 году феномен двойного оплодотворения у цветковых растений. Весомый вклад в ее создание, развитие, процветание и признание не только в России, но и за рубежом внесли такие видные ученые, как В. Г. Александров, М. С. Яковлев, Е. Н. Герасимова-Навашина, М. С. Навашин, Т. Б. Батыгина, Э. С. Терехин.
Уникальность ведущей школы заключается прежде всего в том, что проводимые исследования являются приоритетными и посвящены разработке не только теоретических основ семенного и вегетативного размножения растений, но решению актуальных прикладных задач. Фундаментальные исследования проводятся с использованием классических и современных методов (в первую очередь, культура тканей, трансмиссионная и сканирующая электронная, флуоресцентная и иммунофлуоресцентная микроскопия, иммуно-гистологический анализ и др.). Разработан целый ряд новых подходов к изучению дифференциации репродуктивных структур: системный комплексный, морфогенетический, морфо-физиологический, эколого-морфологический.
Основные исследования направлены на создание общей теории репродукции цветковых растений, рассматривающей закономерности семенного и вегетативного размножения, являющихся радикалом репродуктивной стратегии. В основу теории репродукции положены: принципы формирования систем репродукции; закономерности морфогенеза репродуктивных структур и процессов в норме, а также при интродукции, репатриации и различных воздействиях; причины возникновения аномалий в развитии генеративных структур; принципы организации эмбриональных структур, критические периоды в их развитии; эмбриологические механизмы гетерогенности семян; банк и покой семян; функционирование систем репродукции на различных уровнях организации и в разных экологических условиях; эмбриологические основы культивирования генеративных структур.
Сотрудниками лаб. эмбриологии и репродуктивной биологии (совместно с коллегами из многих учреждений России и ряда зарубежных стран) написаны уникальные многотомные энциклопедические издания, не имеющие аналогов в мире. Среди них "Сравнительная эмбриология цветковых растений", 1981-1990, Л.: Наука (издание удостоено Государственной премии в области науки и техники в 1993 г.) и "Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепции", 1994-2000 (СПб: Мир и семья) (английская версия "Embryology of flowering plants. Terminology and concepts", 2002. Vol.1 (Enfield, New Hampshire, USA: Science Publishers Inc.) (издание удостоено Премии Правительства РФ в области науки и техники в 2001 г.).
Результаты многолетних фундаментальных исследований, проводимых членами коллектива, способствуют пониманию интимных механизмов морфогенеза генеративных структур, что расширяет перспективы управления этапами онтогенеза и моделирования отдельных репродукционных процессов. Эмбриологическая информация важна как «ноу-хау» в селекционных программах и индустриальных технологиях. Теоретические разработки сотрудников школы нашли применение в решении комплекса практических задач растениеводства, семеноводства, селекции и биотехнологии. Экономический эффект от их внедрения состоит в получении новых сортов, линий и форм хозяйственно-ценных растений, размножении редких видов. Созданы сорта ячменя – “Раушан”, “Рахат” и “Биос-1” (устойчивый к фитопатогенам) и стевии – “Дульсинея”, технического растения с высоким содержанием стевиазида – заменителя сахара, используемого в пищевой промышленности и медицине, дигаплоидные андроклинные линии яровой мягкой пшеницы.
Членами ведущей школы получены патенты и авторские свидетельства: "Способ подсчета мелких семян и семяпочек" (1989), "Способ окраски препаратов эмбриологических структур" (1991), "Способ микроразмножения ценного генотипа раувольфии рвотной" (1993), "Способ семенного размножения наземных орхидей" (1993). Способ микроразмножения ценного генотипа раувольфии рвотной" и разрабатываемая методика ускоренного проращивания семян редких, исчезающих и хозяйственно-ценных растений, характеризующихся затрудненным прорастанием (сем. Ranunculaceae, Liliaceae, Orchidaceae) включены в книгу "Научные разработки Санкт-Петербурга" (СПб, изд. Мэрии СПб). 1999. За активную научную деятельность членами коллектива были получены медали: Медаль Грегора Менделя (1984), Медаль С. Г. Навашина (1990).
Школа, объединяя в себе исследователей разных научных направлений, позволяет комплексно на базе современных методов с применением оригинальных подходов изучать не только частные проблемы эмбриологии, выявлять закономерности дифференциации и морфогенеза структурных модулей как семенного, так и вегетативного размножения .но и разрабатывать общие проблемы биологии развития (критическая масса, морфогенетические поля. стволовые клетки и др.). Благодаря этому исследования членов ведущей научной школы всегда актуальны и востребованы не только в России, но и за рубежом. Глубокие знания современных проблем эмбриологии и биологии в целом, а также способность активно обсуждать животрепещущие проблемы и вести переписку с иностранными коллегами, а также публиковать результаты своих исследований в престижных журналах (Phytomorphology, Acta Biologica Cracoviensia, Acta Horticulturae, Genetics, Botanische Jashrbücher für Systematic) и изданиях (Current trends in the embryology of angiosperms - Dordrecht, Boston, London: Klumer Academic Publishers.; Plant Biotechnology and Molecular Markers - Anamaya Publishers, New Delhi) позволяют большому коллективу школы выезжать на различные международные форумы и выступать там с докладами. Особенно представительными были симпозиумы и конгрессы во Франции (Реймс, 1968, 1986); в Польше (Варшава, 1980; Люблин, 1996, 2002; Гданьске, 1997; Краков, 1999), Словакии (Братислава, 1982; Нитра, 2001), Германии (Гамбург, 1996), Голландии (Вагенинген, 1998), Чехия (2003). Еще ранее (Ленинград, 1990) почти все участники школы представили устные и стендовые сообщения на международном симпозиуме "Эмбриология и семенная репродукция". Члены коллектива осуществляют активное международное сотрудничество, участвуя в организации и проведении международных 15 конгрессов, симпозиумов и конференций.
Участие в работе научных форумов служит популяризации идей и ведущихся разработок в области эмбриологии, что ведет к расширению научных связей. Коллектив школы сотрудничает со многими научными лабораториями по различным направлениям. В течение ряда лет проводятся совместные исследования по культуре тканей с индийскими и словацкими учеными. Для чтения лекций члены школы выезжали в Польшу, Италию, Индию, Японию, Голландию, США. Молодые сотрудники проводили исследования Японии (по репродукции луков), Германии (по оплодотворению in vitro), Италии (по развитию пыльцевого зерна и пыльцевой трубки).
Лидером ведущей школы является Татьяна Борисовна Батыгина, знания, опыт и интуиция которой позволяют быть школе всегда на передовых позициях науки и работать по приоритетным направлениям. Батыгина Т.Б. – талантливый ученый, высококвалифицированный специалист широкого профиля, автор около 500 научных работ (130 в иностранных изданиях), в том числе 3 монографий ("Эмбриология пшеницы", "Хлебное зерно (Атлас)", "Размножение растений"). Она является автором и главным редактором пятитомного издания "Сравнительная эмбриология цветковых растений" (1981–1990) и трехтомного издания–энциклопедии "Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепции" (1994 - 2000), не имеющего аналогов в мире, английская версия которого публикуется за рубежом (США). Т.Б. Батыгиной внесен большой вклад в разработку проблемы индивидуального развития растений. Ей принадлежит ряд фундаментальных открытий в области морфогенеза, репродуктивной биологии и эмбриологии растений: разработаны теоретические основы репродукции и культивирования in vitro репродуктивных структур, открыты новая категория размножения (эмбриоидогения) и уникальный (Graminad) тип развития зародыша злаков, выявлена универсальность путей морфогенеза при образовании нового индивидуума in vivo, in vitro и критические периоды в его онтогенезе, механизмы генетической гетерогенности семян и ее реализации (в норме и стрессе). Т.Б.Батыгина неоднократно представляла отечественную науку за рубежом: участвовала с докладами в работе 28 международных конгрессов и являлась организатором и членом оргкомитета 4 симпозиумов (США, Япония, Австрия, Италия).
Т. Б. Батыгина является членом ряда научных обществ, в том числе пяти международных (International Association of Sexual Plant Reproduction Research; International Society of Plant Morphologists; American Orchid Society; World Foundation of Successful Women; American Biographical Institute; International Society for Ecological Modelling), журналов «Phytomorphology» и «Acta Biologica Cracoviensia».
В течение 2004 года на базе научно-образовательного центра продолжена комплектация рабочих мест для студентов, магистрантов и аспирантов учебных заведений. Проведена организация базы для прохождения летней практики по мониторингу видов растений Красной книги РФ студентами Санкт-Петербургского Государственного Университета и Санкт-Петербургского Государственного Аграрного Университета.
В плане подготовки учебно-образовательных пособий для студентов, магистрантов, аспирантов и сотрудников вузов подготовлена и сдана в печать монография «Очерки о живорождении в растительном и животном мире» (совместно с кафедрами эмбриологии и зоологии беспозвоночных биолого-почвенного факультета СПбГУ. Сдан в печать 3-ий том энциклопедического издания «Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепции» на английском языке (издательство Oxford), выполненного совместно с сотрудниками различных вузов России и зарубежных стран (Украина, Италия, США, ЮАР, Швейцария). Осуществлялась педагогическая деятельность: в общем курсе «Биология развития» для студентов 3-4 курсов биолого-почвенного факультета СПбГУ - чтение курса лекций и проведение большого практикума, в рамках магистерской программы «Эмбриология растений» - проведение курсов. Проводилось обучение классическим цито-эмбриологическим методикам и экспериментальным методам, в том числе методу культуры ткани (студенты и аспиранты СПбГУ, СПбГАУ, СПбЛТА, Калмыцкий государственный университет и др.). Согласно договорам о научном сотрудничестве продолжены научно-исследовательские работы со студентами, магистрантами, аспирантами и сотрудниками учебных заведений (СПбГУ, СПбГАУ, СПбЛТА, МГУ, Саратовский государственный университет, Калмыцкий государственный университет, Петрозаводский государственный университет, Таврический национального университета им. В.И.Вернадского). Осуществлялась помощь в организации новых лабораторий в вузах России и стран СНГ: подготовлен демонстрационный материал для курса лекций и практических занятий по репродуктивной биологии для каф. ботаники Брестского Государственного Университета, Республика Беларусь.