Сразу видно, в эскимо не хватает ГМО

В России разрешено сеять трансгенные сельхозкультуры. «ЗН» писала об этом в № 51 за 20 декабря 2013 г. То есть урожай, полученный аграриями, будет содержать генно-модифицированные организмы (ГМО). Существует мнение, что продукты, содержащие ГМО, вредны для здоровья человека. Насколько это соответствует действительности? Какие последствия будет иметь разрешение использовать трансгенные семена? Что сеять экономически выгоднее? Вопросов возникает масса. Мы попросили ученых Кировского НИИ сельского хозяйства Северо-Востока имени Рудницкого прокомментировать ситуацию и в ответ получили два материала. Сегодня публикуем один из них.

Несмотря на непрекращающиеся дебаты по ГМ-растениям, 28 стран и более 17 млн фермерских хозяйств ежегодно увеличивают долю трансгенных посевов. По данным Международной службы оценки применения агробиотехнологий (International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications, ISAAA), в 2012  году трансгенные культуры растений выращивались на рекордных площадях свыше 170 млн га. Из 28 стран, выращивающих ГМ-культуры в 2012 г., 20 были развивающимися, 8 – индустриальными. В  первую пятерку стран, выращивающих ГМ-культуры, вошли США (69,5 млн га), Бразилия (36,6 млн га), Аргентина (23,9 млн га), Канада (11,8 млн га), Индия (10,8 млн га). Трансгенная соя в 2009 году составила три четверти, трансгенный хлопчатник – почти половину, трансгенная кукуруза – более четверти, а трансгенный рапс — более пятой части мировых посевов этих культур. В отдельных странах площади под трансгенными растениями соизмеримы или даже превысили масштабы возделывания традиционных культур.

Даже беглый анализ показывает, что в современном мире продукция так называемого «органического» земледелия по приемлемым ценам не способна обеспечить потребности в пище большинства населения даже развитых стран. В наступившем веке придется также учитывать неблагоприятное влияние таких факторов, как развивающийся глобальный энергетический кризис и изменение климата, что может вызвать повышение уровня стрессов, воздействующих на культурные растения. Развитие биотехнологии важнейших сельскохозяйственных культур определяет уровень развития страны, ее продовольственную и экологиче-скую безопасность. Семена биотехнологических растений становятся средством международной политики.

Использование биотехнологических растений в России не запрещено, однако пробелы в системе регулирования в этой области не позволяют развиваться рынку, и, соответственно, не формируются стимулы для развития прикладных биотехнологических исследований. Кроме того, генная инженерия в нашей стране столкнулась с проблемой настороженного восприятия общественным мнением самого факта появления на полях мира трансгенных растений и употребления их в пищу. Высказываются опасения о том, что введение в организм человека с пищей чужеродных генов может привести к включению этих генов в его геном, что чревато непредсказуемыми последствиями. Введенный в растение ген — это участок ДНК, а его продукт — белок. В желудочно-кишечном тракте нуклеиновые кислоты расщепляются на обычные нуклеотиды, а белки — на аминокислоты, которые не могут представлять никакой опасности. Однако искусственно встроенный в растение ген способен мутировать, а структура генома растения настолько сложна, что пока невозможно точно предсказать последствия экспрессии целевого гена, так как часто она характеризуется множественным (плейотропным) действием. Поэтому нельзя исключить вероятности появления в растениях токсических и аллергенных белков. В целях безопасности все ГМ-источники пищи проходят медико-биологическую оценку, которая включает медико-токсикологические и санитарно-гигиенические показатели. В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 23.09.2013 г. № 839 «О государственной регистрации генно-инженерно-модифицированных организмов, предназначенных для выпуска в окружающую среду, а также продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы» порядок мониторинга воздействия на человека и окружающую среду ГМО и продукции, полученной с  их применением или содержащей ГМО, регистрирующие органы будут размещать на своих официальных сайтах в Интернете, а также в системе «Единый портал государственных и муниципальных услуг».

В Российской Федерации, как сказано в Комплексной программе развития биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года (утверждена Правительством РФ от 24 апреля 2012 г. № 1853п-П8), сорта и гибриды нового поколения с использованием постгеномных технологий (методы селекции, основанные на использовании молекулярных маркеров) и генетической инженерии практически не создаются. Без использования биотехнологических инноваций сельскохозяйственное производство России будет по-прежнему высокозатратным и проигрывать в конкурентоспособности зарубежным странам. После вступления России в ВТО встает вопрос о неизбежной торговой экспансии семян ГМ-сортов и гибридов зарубежных производителей на российском рынке.

С целью переломить создавшуюся ситуацию правительством уже подготовлен комплекс мероприятий, включенных в «Государственную программу развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия», ответственным исполнителем которой является Минсельхоз России. В этом документе с 2015 по 2020 год предусмотрена серьезная финансовая помощь. В рамках подпрограммы «Техническая и технологическая модернизация, инновационное развитие» на развитие биотехнологий в АПК предполагается направить более 2 млрд рублей из средств федерального бюджета и почти 800 млн рублей из средств бюджетов субъектов Российской Федерации. В результате внедрения биотехнологий в аграрную практику урожайность сельскохозяйственных культур к 2020  г. предполагается повысить на 40 процентов. Одной из задач выдвигается формирование динамичных рынков трансгенных семян и растений, востребованных сельскохозяйственными производителями.

Несмотря на то, что в России, по словам академиков К. Г. Скрябина и В. С. Шевелухи, пока нет ни одного квадратного метра собственных производственных посевов ГМ-растений, наша страна — крупнейший испытательный полигон для зарубежных биотехнологий, поскольку допускается импорт «готового» трансгенного продовольствия. Генно-модифицированные растения разрешены для ввоза, применения в качестве пищевых продуктов и кормов. Порядка 60-70 наименований
ГМ-источников, по данным различных ведомств, присутствуют в пищевых продуктах и продовольственном сырье россиян.

За рубежом основную долю в настоящее время занимают ГМ-сорта, хорошо приспособленные к индустриальным способам производства: с устойчивостью к гербицидам и насекомым. А для нас актуально совсем другое. Вследствие неприятия ГМ-продуктов широкой общественностью в России у них больше коммерческих перспектив, то есть производство ГМ-культур технического назначения, а также съедобных вакцин и биофарминг — использование растений в качестве «биофабрик» в производстве рекомбинантных белков терапевтического назначения.

В отношении продовольственных и кормовых культур необходимы сорта отечественной селекции, адаптированные к почвам и климатическим условиям России, с устойчивостью к действию высоких и низких температур, засухи, к засолению и почвенной кислотности, фитопатогенам. Использование генетической трансформации растений, основанной на стратегии переноса одного-двух генов, пока не может обеспечить кардинальное решение проблемы. Даже за рубежом только несколько устойчивых к стрессам трансгенных культур прошли полевые испытания, но и они не имеют хозяйственной ценности, поскольку являются модельными (арабидопсис, табак).

К счастью, биотехнология — это очень широкий набор инструментов, а не ограниченный набор продуктов. Наряду с генной инженерией существуют и другие биотехнологии, позволяющие достигать желаемого результата. Более быстрыми темпами, чем генно-инженерные, развиваются в России исследования по клеточной инженерии. В ее основе лежит культивирование изолированных клеток и тканей на искусственной питательной среде. Эти методы можно разделить на две группы. Первая – вспомогательные технологии, которые не подменяют традиционную селекцию, а служат ей. Вторая группа методов ведет к самостоятельному получению новых форм и сортов растений, в частности клеточная селекция с использованием каллусной ткани. В нашей лаборатории, например, проводится клеточная селекция зерновых культур на устойчивость к токсичности алюминия в кислых почвах и к засухе. Регенерантные линии, прошедшие отбор на клеточном уровне, передаются в практическую селекцию, где используются самостоятельно или в качестве компонентов для скрещиваний. Превосходство биотехнологических сортов над исходными сортами и стандартом особенно ощутимо проявилось в условиях провокационного по кислотности и алюминию почвенного фона в аномально жарком и засушливом 2010 году. Прибавки урожая регенерантных сортов ячменя к стандарту составили в ряде случаев более 50 процентов. По овсу в натуральном выражении прибавки регенерантов к стандартам достигали 6 ц/га. Наряду с высокой продуктивностью и устойчивостью к стрессам у сортов-регенерантов выявлена устойчивость к комплексу возбудителей вредоносных заболеваний. Шесть сортов ячменя регенерантного происхождения, сочетающие устойчивость к стрессам с высокой продуктивностью, переданы в коллекцию Всероссийского института растениеводства имени Н. И. Вавилова.

Практические результаты принесла технология экспериментальной гаплоидизации ячменя. Первый дигаплоидный сорт Дуэт с успехом используется селекционерами в скрещиваниях, передавая потомству свои ценные качества. Дуэт стал одним из родителей первого в России алюмотолерантного сорта ячменя Новичок. По итогам государственного сортоиспытания успешно районирован второй дигаплоидный сорт — Тандем, который тоже выделяется высокой потенциальной урожайностью и кислотоустойчивостью.

Большие перспективы для создания новых высокопродуктивных и стрессоустойчивых сортов открывают расшифровка геномов основных сельскохозяйственных растений и использование методов молекулярной селекции. Это направление предполагает использование естественных генетических ресурсов растений, определяющих их хозяйственно-ценные признаки, при этом многократное ускорение селекционной работы достигается за счет маркирования генов, определяющих наследование различных хозяйственно ценных признаков.

На мой взгляд, в условиях, когда крайняя вариабельность природно-климатических и погодных условий обусловливают высокий экономический риск отечественного сельскохозяйственного производства, когда в страну ввозится из-за рубежа 40 процентов продовольствия, а надзор за использованием и распространением импортируемых ГМ-источников в пищевой продукции и кормах еще далек от совершенства, было бы неразумно искусственно сдерживать развитие собственных генно-инженерных технологий и формирование рынка отечественных трансгенных культур. В ближайшее время, очевидно, следует ожидать появления новых коммерческих сортов, созданных при комплексном использовании традиционных и биотехнологических методов. В дальнейшем, если мы не хотим оставаться испытательным полигоном для зарубежных разработок, нам нужно развивать и совершенствовать постгеномные методы селекции, восстановить разрушенную систему семеноводства, тогда, возможно, удастся восстановить продовольственную безопасность страны и даже нарастить экспортный потенциал.

Ирина ШИРОКИХ, доктор биологических наук, заведующая лабораторией биотехнологий растений и микроорганизмов НИИСХ Северо-Востока имени Рудницкого.