Селекция и генетика растений

Важную роль в повышении эффективности агротехнологий играют новые высокоинтенсивные сорта и гиб­риды, которые повышают урожайность сельскохозяйст­венных культур в странах мира на 35-52% и даже до 70%.

Среди зерновых культур кукуруза занимает достойное место. Постоянный, повышенный интерес к этой культуре объясняется несомненными качественными преимуществами и значительно более высоким потенциалом урожай­ности в сравнении с другими зерновыми культурами.

Особенности развития селекции и генетики в разных странах

Европейские страны

В большинстве европейских стран с 1954 года при­нята классификация генофонда этой культуры по продол­жительности вегетационного периода в соответствии с си­стемой ФАО.

Многообразие генофонда кукурузы распре­деляется на 999 единиц — от 100 до 999 или на девять групп, где каждая сотня указывает на принадлежность к порядковой группе зрелости, десятка — на его положение в группе, а единицы — на окраску зерна.

В группу ФАО 100-199 входят наиболее скороспелые формы; ФАО 200-299 — среднеранние; ФАО 300-399 — среднеспелые и т.д.

В границах каждой группы ФАО разные сортообразцы кукурузы имеют ограниченный интервал колебания продолжительности периода вегетации. Например, в груп­пе ФАО 300-399 сортообразец А вызревает в конкретных условиях за 120 дней.

И в соответствии с этой классифика­цией он имеет 300 единиц, а сортообразец В — за 121 день и имеет 310 единиц, то есть каждый дополнительный день, необходимый для созревания, определяется в среднем 10 единицами ФАО.

Преимущество этой системы в сравнении с приня­той в Украине классификацией гибридов по группам спе­лости:

1. скороспелый,
2. среднеранний,
3. средне­спелый,
4. среднепоздний,
5. позднеспелый,
6. очень позднеспелый.

Заключается в том, что по системе ФАО есть возможность более тщательно ранжировать гиб­риды как в середине группы, так и на границе рядом рас­положенных групп.

При выборе сорта сои рекомендуется тщательно изучить информацию о сроках созревания и соответствие экологической специфике региона.

Успехи в производстве масличных культур обу­словлены достижениями селекции, высоким уровнем механизации и технологий выращивания, хорошо налажен­ным семеноводством.

Селекция в Швеции

Ведущее место в мировой селекции рапса принад­лежит Швеции. Здесь созданы сорта, которые имеют ми­ровую известность:

• Карат,
• Гуливер,
• Коралл,
• Янус и др.

При этом за счет внедрения новых сортов старые быстро обновляются. В 90-е годы растениеводство высокоразвитых стран вступило в биотехнологическую революцию. Как отмеча­ют ученые: «джин» биотехнологии выпущен на волю.

Уже в мире зарегистрировано свыше 100 генетически модифи­цированных организмов, которые созданы с помощью ген­ной инженерии, когда искусственно выделенные в лабора­торных условиях участки ДНК одного организма перено­сятся в клетку другого. Уже известны наиболее химерные объединения генов.

Так, в генетически модифицированный картофель добавляют гены скорпиона, в кукурузу — рыб, в ряд дру­гих растений — человеческие гены, которые отвечают за иммунные системы. Наибольшее распространение получи­ли генетически модифицированные сорта и гибриды куку­рузы, сои, хлопчатника.

ГМО в США

В 1998 году генетически модифицированные орга­низмы сои в США высевались на площади более 8 млн. га, что составляет около 30% ее посевов в этой стране.

Стойкая к гербицидам ГМ-соя получила распро­странение также в Канаде, Аргентине, Бразилии и других странах.

При выращивании стойкой к гербициду раундапу сои большинство фермеров ограничивается лишь одной обработкой гербицидом сразу же после появления всхо-” дов. Обычные же сорта требуют многократной обработки несколькими гербицидами, что экономически менее эф­фективно.

Активно проводятся исследования по созданию ГМ-организмов подсолнечника, рапса, льна. Изучается устойчивость сои к нематодам, грибковым заболеваниям.

Ранее мы писали: Восстановление земель

Учеными было установлено, что введение гена обычной почвенной бактерии в кукурузу позволяет ей вырабаты­вать в тканях белки, токсичные для главного вредителя посевов этой культуры в США — кукурузного мотылька. Больше того, стойкая к отдельным группам вредителей, такая кукуруза не угрожает полезным насекомым.

В 2000 году оборот мирового рынка пищевой про­дукции, произведенной с использованием генных техноло­гий, составил около 20 млрд. долларов.

Лидеры разработок США сосредоточили около 80% мирового количества генетически модифицированных ор­ганизмов (ГМО), их производство санкционировано у них с 1992 года. К концу 1999 года генетически модифициро­ванные продукты составляли:

• 55% выращиваемой амери­канцами сои,
• 49% — кукурузы,
• 50% — хлопчатника.

Но не все в мире разделяют этот оптимизм. В марте 1999 года семь известнейших европейских объединений, которые торгуют пищевыми продуктами, заявили, что больше не будут продавать никаких продуктов, в составе которых есть ГМО.

Селекция и генетика в Украине

В Украине началом производства генетически мо­дифицированных продуктов стало создание в 1996 году генетически модифицированной глифосат устойчивой сои. Ген устойчивости к глифосату (действующее вещество гербицида Раундап) был выделен из бактерий и мутантных растений.

Затем его стали помещать в сельскохозяйствен­ные растения. Раундап — гербицид общеистребительного действия, подавляющий рост практически всех растений, кроме генетически модифицированных культур, содержа­щих ген устойчивости. К тому же он считается наиболее безопасным, так как он воздействует на фермент, который имеется только у растений и отсутствует у человека, жи­вотных и насекомых.

Вскоре после генетически модифицированной сои были созданы генетически модифицированная кукуруза, хлопчатник, рапс, а также другие культуры, устойчивые к различным вредителям и вирусам.

В 2005 году генетически модифицированные куль­туры выращивались в 21 стране мира на площади более 400 млн. гектаров. Сегодня к биотехнологическим мега-странам относятся США, Аргентина, Бразилия, Колумбия, Канада и Китай.

Рекомендуем прочитать: Растения в жизни человека

Впервые трансгенные сорта картофеля, устойчивые к Х-вирусам, получены в России. Кстати, ме­ханизм действия трансгенного картофеля на колорадского жука довольно прост: в клетку картофеля введен бактериальный ген, отвечающий за синтез природного фермента, который является ядом для колорадского жука.

Фермент этот разлагается при температуре +30°С и в человеческом ; организме при температуре +36°С полностью нейтрализу­ется.

Известно, что традиционное сельскохозяйственное производство основано на использовании интенсивных аг-ротехнологий с большими затратами энергии, химических веществ, что приводит к истощению и эрозии почв, загряз­нению окружающей среды.

ГМО: польза или вред?

В Великобритании развернулись пыл­кие дебаты о пользе и вреде генетически модифицирован­ных продуктов. Австрия отказалась от их закупки. А 14 декабря 1999 года ряд стран выставили судебные иски против фирмы-производителя ГМО «Монсанто», обвинив ее в том, что она угрожает безопасности здоровья людей.

В апреле 1999 года Европейский Союз ввел мораторий на распространение новых генетически модифицированных культур, ссылаясь на то, что их безопасность для здоровья человека окончательно еще не доказана.

Более того, в Мон­реале 30 января 2000 года, несмотря на аргументы делега­ции США, более 130 стран одобрили международный про­токол, который регулирует торговлю генетически модифицированным зерном и семенами, который предусматривает обязательное прекращение и идентификацию такой продук­ции.

Сегодня ни один ученый в мире не может доказательно гарантировать, что употребление ГМО является безопас­ным. В то же время, согласно данным ученых США уро­жайность современных сортов пшеницы и риса фактически достигла предела, а в ближайшие два тысячелетия необхо­димо будет накормить дополнительно 1,5 млрд. человек.

В США эксперименты по трансгенным технологиям начаты в 1975 г. Задумкой их авторов было решение гло­бальной проблемы — голода (в 2004 году по данным ВОЗ на планете постоянно недоедали 824 млн. человек) — по­средством создания устойчивых к внешним факторам сор­тов пшеницы, риса, кукурузы и других сельскохозяйствен­ных культур.

Генетически модифицированные растения

Способ­ны защитить себя от вредителей и болезней, создаются культуры, устойчивые к стрессам (засухам, засолениям почв и др.). Ученые выделили гены, которые регулируют потребление воды культурными растениями.

Следует отметить, что в экономически развитых странах сельскохозяйственная генетика в настоящее время находится в состоянии геномики, то есть интенсивного изучения генов растений и их функций.

Мир стоит на пороге биотехнологической револю­ции, от которой зависит, что мы будем есть в XXI веке. Уже созданы десятки видов сельскохозяйственных расте­ний, когда выделенный в лабораторных условиях отрезок ДНК-ген одного организма пересаживается в клетку дру­гого. Причем возможны самые причудливые сочетания ге­нов.

Создан генетически измененный хлопчатник, кото­рый не требуется обрабатывать пестицидами, т.к. в его ДНК пересажены гены, способствующие созданию расте­нием веществ, отпугивающих насекомых вредителей.

Читайте также: Агроценоз

В генокод сои были перенесены гены ДНК цветка петунии, бактерии и вируса, что позволило ей выдержи­вать большие дозы пестицида 1 лифосата. Созданы зерна кофе без кофеина. Клубника с уменьшенным содержанием сахара для диабетиков.

С помощью генной инженерии соз­даны растения, содержание целлюлозы в которых во много раз больше имеющейся, что позволит выпускать бумагу без обычных для этого производства токсических отходов. Получены растения, содержащие углеводороды, что по­зволит решить нефтяную проблему и т.д.

Имеется информация, что генетически измененные продукты могут вызывать аллергию и вирусные заболева­ния. К тому же с обыкновенным содержанием флавонои­дов соя снижает риск раковых заболеваний и уровень хо­лестерина у человека.

Но пища “с очень большим количест­вом флавоноидов, имеющихся в трансгенной сое, вызывает обратный эффект. Кроме этого, отмечено отрицательное ‘ влияние такой сои на репродуктивные органы, плод и др.

В то же время, производители генетически модифи­цированных организмов утверждают, что их продукция более чиста, экологична, так как ее выращивание не требу­ет внесения большого количества пестицидов.

Согласно данным ФАО, в ближайшие 50 летЧлтрос на сельскохозяйственные продукты увеличится в три раза, и США видят один из возможных путей решения этой проблемы в генной инженерии.

Считается, что генетически модифицированные ор­ганизмы — это очередное достижение научно-технической революции такие как гербициды, удобрения, эмульгаторы, консерванты и др.

Противники генетически модифициро­ванных растений, прежде всего, крупнейшие фирмы по производству пестицидов отмечают, что   «чужеродные» ГбНЫ ГИЯТ В себе опасность для здоровья человека. Не слу­чайно с 1998 по 2004 г.

Евросоюз вводил мораторий на НПО! и его страны генетически модифицированных куль­тур, па импорт продуктов из них. Это нельзя исключать, но следует помнить, что человек ежедневно потребляет большое количество чужеродных генов из животных и растительных продуктов. Даже хлеб высшего сорта, с точки зрения физиологов, для нашего организма тоже яв­ляется противоестественным продуктом.

По мнению А. Бурковского (2006 г.) косвенная опас­ность от распространения трансгенных организмов значи­тельно больше, чем прямая опасность при скрещивании трансгенных организмов со своими дикими радственника-ми в окружающей среде.

В результате чего могут появить­ся организмы с совершенно непредсказуемыми свойства­ми, особенно с болезнетворными микроорганизмами. Име­ется потенциальная возможность трансгенных организмов или их гибридов с дикими родственниками вытеснить из существующих природных экосистем другие организмы, нарушить их устоявшиеся, стабилизировавшиеся схемы.