Генетически модифицированные растения на российском огороде

У нас в стране сложилась парадоксальная ситуация. С одной стороны, мы покупаем генетически модифицированную продукцию, а с другой - выращивание генетически модифицированных растений в России не разрешено... Между тем в арсенале наших ученых имеется множество разработок - новых технологий, трансгенных сортов важнейших сельскохозяйственных культур.

В развитых странах трансгенные растения востребованы. Их создание диктуется не только научным, но и коммерческим интересом. Традиционная селекция там подошла к пределу своих возможностей, для многих культур они почти исчерпаны. Новый сорт может быть на 3% урожайнее, на 5% устойчивее, но это - крохи. Трансгенные растения позволили сделать рывок в эффективности сельского хозяйства, и потому они оказались востребованы рынком, где другие возможности повышения продуктивности (удобрения, ядохимикаты и т. д.) себя уже исчерпали.

Многие ученые задают себе вопрос: "Если выращивание трансгенных растений разрешат в России законодательно, будут ли востребованы зарубежные и отечественные разработки нашим сельским хозяйством?" В качестве ответа на него сравним "Мерседес" и "Москвич". "Мерседес" конечно же лучше "Москвича", но он требует качественного топлива, квалифицированного обслуживания и главное - всю свою мощь сможет показать только на скоростном шоссе. А если поставить его на ухабистую проселочную дорогу в распутицу, то вряд ли он обгонит "Москвич". Под "Мерседесом" я подразумеваю современные сорта интенсивного типа со строго регламентированными технологиями выращивания. Только при выполнении всех технологических требований раскроются все потенциальные возможности сорта, ради которых и трудятся селекционеры. Трансгенный сорт - это, можно сказать, установка на "Мерседес", например, турбонаддува.

А у нас, к сожалению, сельское хозяйство - это не скоростное шоссе, а разбитая проселочная дорога, по которой "Мерседес" будет тащиться с такой же скоростью, как и "Москвич", и установка турбонаддува ему в таких условиях не поможет. И не только из-за нехватки средств, а и из-за плохой организации труда.

Новые сорта, конечно, нужны, никто не спорит. От низкоурожайных сортов, сколько ни вноси под них удобрения, толку не будет - болонку все равно не раскормить до размеров сенбернара. Но все надо делать параллельно: и менять "Москвич" на "Мерседес", и налаживать техосмотр, и прокладывать новые дороги. Российские ученые и сегодня могут предоставить сельскому хозяйству "Мерседес", но по каким дорогам он будет ездить?

Я преднамеренно несколько сгустил краски. Возможно, у нас пойдут трансгенные сорта не с устойчивостью к гербицидам или болезням (на фоне общего плохого ухода за растениями прибавка в урожае будет незаметна), а с улучшенными потребительскими свойствами, заинтересующими покупателей. Возможно, они будут востребованы в немногочисленных пока в России хозяйствах, где растения выращиваются по интенсивным технологиям. Может быть, фармацевтические компании заинтересуются трансгенными растениями, синтезирующими лекарства и вакцины. Весьма вероятно, что исключением станет картофель с устойчивостью к колорадскому жуку (не западные сорта, предназначенные для переработки, например, в чипсы, а отечественные, столового предназначения). Но ген устойчивости все равно станут переносить в современный интенсивный сорт (а не в какую-нибудь "синеглазку"), который требует своевременной прополки, окучивания, подкормки, при необходимости - полива (многие ли знают, что период цветения, когда закладываются клубни, является критическим в отношении воды, и видели ли вы у нас в стране, чтобы кто-нибудь в это время поливал картофель?), иначе все равно соберешь столько же, сколько и посадишь. Ген устойчивости вряд ли станет панацеей от всех бед.

И все же выращивание как отечественных, так и зарубежных сортов в России, думается, следует разрешить без сомнения. Естественно, если и те и другие пройдут все необходимые тесты, анализы и испытания в соответствии с действующим законодательством РФ, нормативными документами и т.д., как это делается, например, для лекарственных средств. Объективных доказательств вреда от трансгенных растений нет, а дальше пусть все решает экономическая сторона дела: будет ли выгодно выращивать трансгенные растения в России, будет ли на них спрос. Главное, чтобы отсутствие спроса не было вызвано элементарной безграмотностью в области биологии.

Основные "последствия" применения генетически модифицированных растений

· Повышение продуктивности сельскохозяйственных культур. Например, урожайность трансгенной сои в Аргентине на 10% выше, чем обычной.

· Сохранение биоразнообразия . Применение генетически модифицированных растений позволяет увеличить производство сельскохозяйственной продукции, не расширяя площади пахотных земель. Это очень важно для сохранения биосферы, поскольку в развивающихся странах ежегодно вырубается 13 млн гектаров лесов под сельскохозяйственное и промышленное использование.

· Уменьшение ущерба окружающей среде от использования ядохимикатов. Например, в 2001 году применение пестицидов сократилось на 20,7 тысячи тонн в США и на 78 тысяч тонн в Китае.

· Экономическая выгода.В 2001 году экономический эффект от выращивания генетически модифицированных растений в США составил 1,5 млрд долларов, а в Китае - 750 млн долларов, поскольку выращивание трансгенных растений значительно снижает трудозатраты и экономит энергоресурсы.

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
В России наиболее интенсивные исследования в области генетической инженерии растений, результаты которых публикуются в научных журналах и представляются на конференциях и симпозиумах, проводят три научных учреждения: филиал Института биооргани ческой химии (ФИБХ) РАН (г. Пущино Московской области), Центр "Биоинженерия" РАН (Москва) и ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии (ВНИИСХБ) РАСХН (Москва). К настоящему времени в ФИБХе получены трансгенные растения плодовых (яблоня, груша, вишня), ягодных (земляника, актинидия), декоративных (хризантема, гвоздика), овощных (морковь) и злаковых (пшеница) культур.

Примеры встраиваемых генов: ген белка морозоустойчивости из арктической камбалы использовался для повышения устойчивости растений к заморозкам; бактериальный ген Bt-токсина - к вредителям; растительный ген суперсладкого белка thaumatinII - к вредным микроорганизмам, а также для модификации вкуса. При помощи гена бактериального происхождения rolC растения приобретают карликовость, а встраивание гена халконсин тазы из львиного зева меняет окраску других цветов. Для придания растениям устойчиво сти к гербицидам на основе фосфинотрицина используется ген bar, который отвечает за синтез фермента, расщепляющего гербицид до нетоксичных компонентов.

Центр "Биоинженерия" специализируется на получении трансгенного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, вирусам и гербицидам, и подсолнечника, а во ВНИИСХБе получены трансгенные сорта томата и рапса, устойчивые к фитопатогенам и гербицидам. Помимо этих учреждений соответствующие работы ведутся и в ряде других, но там они, как правило, ограничены либо модельными объектами (табак), либо переносом одного-двух генов. Разработки ФИБХа и "Биоинженерии" проходят полевые испытания уже не первый год.

№3, 2003 год

http://www.nkj.ru/archive/articles/2673/

БУДЕТ ЛИ СЛЕДУЮЩАЯ "ЗЕЛЕНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ"?

Доктор биологических наук В. СОКОЛОВ (г. Новосибирск)

Население нашей планеты постоянно увеличивается, а рост сельскохозяйственного производства недостаточен для обеспечения пищевых потребностей. В 1960-е годы многие развивающиеся страны оказались на грани голода - тогда кризиса удалось избежать благодаря "зеленой революции", отцом которой считают американского ученого Нормана Борлауга. За прошедшие десятилетия генетика и биотехнология сделали еще несколько шагов вперед, настолько важных, что впору говорить об очередном революционном скачке в сельском хозяйстве. Речь идет о создании высокопродуктивных гибридов, способных размножаться по механизму апомиксиса, то есть давать семена бесполым путем. Передовые исследования в этой области ведут ученые из лаборатории цитологии и апомиксиса растений Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН в Новосибирске.
ТРИУМФ КАРЛИКОВ

В 1970 году Норману Борлаугу присудили Нобелевскую премию мира за так называемую "зеленую революцию". В чем же она заключалась? К середине XX века сельское хозяйство получало огромное количество минеральных удобрений, но существующие сорта растений не могли эффективно трансформировать их в урожай зерна. Из-за высоких концентраций питательных веществ в почве злаки быстро росли, набирали зеленую массу, а затем полегали, что существенно снижало намолоты. При этом индекс урожая (отношение веса зерна к общему весу наземной массы) был значительно ниже 50 процентов, то есть основным продуктом оказывались солома и листья (даже в пересчете на сухое вещество).

Для борьбы с полеганием Борлауг предложил использовать растения с коротким стеблем. Признак короткостебельности достаточно просто контролируется генетически и легко передается через гибридизацию. Полученные Борлаугом полукарликовые сорта также формируют большую наземную массу, но уже за счет высокой кустистости, при этом не полегают и дают хороший урожай с индексом около 50 процентов. Кроме того, эти сорта обеспечивают более эффективное использование удобрений.

Растения обычных сортов вначале накапливают соединения азота в зеленой массе, а затем после цветения переносят их в зерновки. Короткостебельные сорта отличаются тем, что восстанавливают и переносят азот до тех пор, пока не закончится налив семян. Усвоение азота из почвы у них продолжается много дольше и приводит к большей продуктивности. Благодаря "зеленой революции" Мексика за 15 лет увеличила производство пшеницы в три раза (на аналогичный прирост Европе потребовалось 150 лет) и из крупнейшего импортера превратилась в экспортера зерна.

Залог успеха "зеленой революции" в том, что базовый признак, на основе которого строилась селекционная технология, имеет простой генетический контроль и со 100-процентной вероятностью передается потомкам. Именно это позволило создать и поддерживать необходимую на практике устойчивую генетическую систему.

НЕЗАМЕЧЕННАЯ СЕНСАЦИЯ

В конце прошлого века наиболее сенсационным научным событием стало, несомненно, клонирование овцы в Эдинбурге (Великобритания). Нет ничего удивительного в том, что эти эксперименты взбудоражили общество: результат, полученный на млекопитающих, впечатляет уже потому, что его можно явно или неявно примерить к человеку. Овечка Долли настолько приковала к себе всеобщее внимание, что на этом фоне в России остались незамеченными сообщения об "апомиктической революции" и ее перспективах, появившиеся в западных популярных и научных изданиях. Приведем заголовки лишь некоторых из них: "Апомиксис: социальная революция сельского хозяйства" ("Biotechnology & Development Monitor", 1994); "Апомиксис: бесполая революция" ("Science", 1996); "Революция в производстве гибридной кукурузы" ("Agricultural Research", 1998); "Никакого секса, пожалуйста, мы - растения" ("Economist", 1997); "Огромное будущее апомиксиса" ("Trends in Plant Science", 1998).

Из приведенных заголовков видно, что как научные, так и популярные издания, обсуждая прикладное значение генетически регулируемого апомиксиса, используют термин "революция". Иными словами, все признают глубину преобразования агротехнологий в случае практического освоения данного способа репродукции растений.

Что же такое апомиксис? Это специфический способ размножения, позволяющий получать абсолютные генетические копии материнского растения, то есть созданная природой технология клонирования. Чтобы понять, в чем заключается принципиальное значение апомиксиса для селекции, начнем со сравнительного анализа полового и апомиктичного типов размножения.