- •Родоначальник
- •Ученики — мнимые и подлинные
- •Последователи
- •Днк крупным планом
- •Образец упаковки молекулярных структур в клетке
- •Главный секрет — упаковка
- •Порядок хаоса
- •Утраченные иллюзии и крепнущий оптимизм
- •Хронология «днк-логии»
- •Порядок хаоса
- •Утраченные иллюзии и крепнущий оптимизм
- •Хронология «днк-логии»
- •Главная цель - клетка
- •И что же это значит?
- •Расширяя понимание природы
- •Что сулит миру наукоемкое сельское хозяйство?
- •Чего ждать от биотехнологии
- •Устоим ли против невежественных фанатиков?
- •Заключение
- •Об авторе
- •Зачем нам трансгенные растения
- •Накануне больших перемен
- •Генная инженерия и биоразнообразие
- •Что сделано
- •Что дальше
- •Проблемы внедрения
- •Ответственность перед обществом
- •«Золотой миллиард» или «золотой» рис?
- •Экскурс в историю и клеточную биологию
- •Экскурс в медицину и социологию
- •Экскурс в футурологию и этику
- •О еде и окружающей среде
- •Колорадский жук предпочитает не Колорадо, а Россию
- •Соя и хлопчатник
- •О «безопасности» и «экологической чистоте»
- •Перенос переносу рознь
- •Природные механизмы гпг
- •Гпг: опасности мнимые и подлинные
- •Бактерии и антибиотики
- •От растений — к бактериям
- •Не перенесем ли «что-нибудь» за обедом?
- •Почему же растет устойчивость к антибиотикам?
- •Могут ли обмениваться свойствами далекие виды?
- •«Горизонтальный» перенос — механизм эволюции
- •Паразитирование как высшая форма адаптации
- •«Вседозволенность» вирусного переноса
- •Ограничения все-таки есть
- •«Горизонтальный» перенос в эволюции
- •Эффективное средство биотехнологии
- •Почему об этом надо знать
- •Как бактерия «обманывает» растения, а ученые — бактерию
- •Как это выглядит на практике j
- •Стимул — трудности
- •Пушки вместо бактерий
- •Три «поколения» трансгенных растений
- •Основные трансгенные культуры в 2003 г. (% от общей площади посевов)
- •«Золотой» рис — манна земная
- •Что родится в дискуссии?
- •Доводы «против»
- •Мнение специалистов
- •: Общая позиция
- •Зачем все это
- •Надо набраться терпения
- •Что ж, вернемся к основной теме разговора. Итак, в борьб с органическими загрязнителями мы можем рассчитывать на по мощь наших друзей-микробов. Как же все это выглядит на прагс тике?
- •Их тоже запахивают в почву?
- •В заключение — несколько слов о проблемах и перспекти- I вах этого направления, вселяющего надежду на то, мы победим за- I грязнения, а не они нас.
- •Биоремедиация
- •Биодеградация
- •Носители информации
- •Эволюция генетических систем деградации ксенобиотиков
- •Интродукция биодеструкторов
- •Новый этап
- •«Шоковая терапия» для генной терапии
- •Альтернатива смерти — лечение, связанное с риском
- •«Почему» и «как» современной генетики
- •Аргументы и факты
- •Вредны ли гм-продукты?
- •Пестициды и генная инженерия
- •Распространение измененных генов
- •«Притянутые» проблемы
- •Кредо — безграмотность
- •О чем не сказано
- •Об организации общественных кампаний
- •РРавда рРопагандистов рРироды
- •Невинный грех простоты
- •Ложь во спасение
- •Великая битва с химерами
- •Рождение дьявола
- •Опасна ли генная инженерия?
- •Есть или не есть?
- •Спасет ли мир биотехнология?
- •Табак без никотина
- •Листья превратим в цветы?
- •Светящийся от жажды
- •Вакцины из гм-растений
- •Витаминный салат с крысиными генами
- •Лучше поздно, чем никогда
- •Словарь специальных терминов*
- •Часть 1. Методическое пособие для учителя. — м., 2002. 88 с. Часть 2. Рабочая тетрадь. — м., 2002. 160 с. Ббк т4.200.50
Что сделано
Базовые, фундаментальные работы выполнены в середине 1980-х годов. Более 10 лет проводились полевые испытания, и в 1997 г. ГМ-растения начали возделывать в коммерческих целях. Всего че-> рез пять лет площадь под ними приблизилась к 60 млн га.
Какие же ГМ-растения уже имеют коммерческое значение? В первую очередь это растения, которые помогают справляться с насекомыми-вредителями с помощью белков хорошо изученной бактерии Bacillus thurlngiensis. При таком биологическом способе защиты посевов (прежде всего кукурузы и особенно хлопчатника) инсектицидов требуется гораздо меньше, что в США позволяет экономить сотни i миллионов долларов в год. Эта технология там уже признана новее-, местно и сейчас широко применяется в Китае, где средний размер; плантаций хлопчатника невелик (приблизительно 1,5 га) и желаю-' щих выращивать ГМ-хлопчатник столько, что на рынке под видом трансгенных часто продают семена обычных сортов. Повсюду, где возделывают ГМ-сорта, фермеры отдают им предпочтение, ибо видят их преимущества. К концу 2002 г. в мире около 20% площадей под кукурузой, масличным рапсом, соей и хлопчатником занимали ГМ-сорта. Выращивать ГМ-хлопчатник решила и Индия.
Трансформация с помощью агробактерий (Agrobacterium tume-faciens) имеет особое значение для развивающихся стран, где предпочитают возделывать традиционные сорта. Поэтому для них важна модификация тех сортов, которые распространены в данной стране.
Все шире используют трансгенные растения, устойчивые к гербицидам. Недавно в нашем институте созданы ГМ-растения, устойчивые к гербициду «Баста». Добавление всего одного гена приводит к тому, что растения приобретают устойчивость к гербициду, и обрабатывать посевы становится неизмеримо легче. Нелишне подчеркнуть, что речь идет об «экологически щадящих» гербицидах. Современное сельское хозяйство нельзя себе представить без гербицидов, поэтому ставка должна делаться на те из них, которые быстро разлагаются микроорганизмами в почве (к примеру, разработанный компанией «Монсанто» популярный гербицид «Раундап» примерно через неделю после опрыскивания полностью разлагается микроорганизмами в почве). Важно и то, что при этом удается избежать излишней вспашки, сохраняя структуру почвы и защищая ее от эрозии.
46
1 В тропиках поля хлопчатника, кукурузы и других культур часто ни разглядеть — так они заросли сорняками, устойчивость к которым не под силу традиционной селекции. Если же использовать растения, устойчивые к «Раундапу», 90% сорняков уничтожаются без вреда для посевов. Поэтому, например, в Кении завершается регистрация нескольких сортов кукурузы, устойчивых к гербицидам, так что в этой стране поля вскоре очистятся от сорняков.
Гибридизация (хотя до сих пор не вполне понятны ее молекулярные механизмы) играет важную роль в повышении эффективности сельского хозяйства. Так, при перекрестном опылении кукурузы образуются более сильные и урожайные гибриды. В компании «Plant Genetic System» в Генте такие гибриды получены не только для кукурузы, но и для рапса. В США и Канаде гибридами ГМ-рапса заняты большие площади. Такие сорта важны и для Восточной Европы, где использование рапсового масла могло бы оказаться очень перспективным. Добавление всего 1 % этого масла к дизельному топливу значительно уменьшает загрязнение окружающей среды соединениями серы, которых особенно много в выхлопах дизельных двигателей. Кроме того, это яркий пример по сути безотходного (индустриального) сельского хозяйства — рапсовое масло используют в промышленности, а жмых идет на корм скоту.
Не секрет, что есть немало традиционных способов гибридизации. В частности, в Китае достигли больших успехов в селекции риса. Это прежде всего высокоурожайные гибриды на основе традиционных местных сортов, дающие 10—11 т/га вместо обычных 2,5-3. Фермеры довольны этими сортами, и сейчас их выращивают на огромных площадях в Китае, Вьетнаме и других странах Юго-Восточной Азии. Если бы все эти площади засевали одним сортом, то в скором времени он оказался бы очень восприимчивым к различным заболеваниям. Так что гибрид, полученный из различных ГМ-сортов, стал важной вехой на пути к стабильно высоким урожаям риса, обеспечивающего продовольственную безопасность и благополучие половины населения Земли. В каждом районе, где выращивают свой сорт, не мешало бы использовать ГМ-сорта и гибриды на их основе для получения широкого спектра высокоурожайных местных адаптированных сортов.