|

Селекция при помощи облучения: где и как используется и лучше ли она, чем ГМО?

Сторонники применения генной инженерии в сельском хозяйстве часто сравнивают ее с мутационной селекцией (мутагенезом), которая применяется в традиционном растениеводстве. Заявляется, что генная модификация является более точным методом, чем мутационная селекция, А значит – разработку и применение  ГМ-культур не следует контролировать строже, чем растения, выведенные при помощи мутационной селекции. Но так ли это?

Что такое мутационная селекция?

Физическая форма генетического кода организма представляет собой последовательность четырёх «оснований», или «букв» генетического алфавита (А, Г, Ц, Т). Последовательность, в которой эти четыре «буквы» соединяются друг с другом для образования молекулы ДНК, определяет информацию, содержащуюся в ДНК, так же, как информация в книге определяется последовательностью 33 букв русского алфавита.

Значение предложения можно менять за счёт изменения последовательности букв. Таким же образом можно менять «значение» гена или связанных с ним элементов генетического контроля, изменяя последовательность букв генетического кода этого гена или контролирующего элемента. Мутации — это физические изменения в последовательности четырёх букв генетического алфавита молекулы ДНК.

Мутационная селекция — это процесс, в ходе которого семена растений подвергаются воздействию мутагенов — физических или химических факторов, которые повреждают ДНК, вызывая мутации. На практике такими факторами являются либо ионизирующее излучение (рентгеновское или гамма-излучение), либо соединения, вступающие в физические или химические реакции с ДНК.

Возможные виды мутаций варьируются от изменения одной генетической буквы (например, «А» можно заменить на «Ц», а «Г» — на «Т»), удаления одной или нескольких букв до перестройки малых и больших участков последовательности ДНК.

Такой процесс изменений в ДНК известен как мутагенез. Мутагенез способен полностью уничтожить функцию гена — «нокаутировать» его или может послужить причиной того, что ген заставит клетку вырабатывать один и более белок с изменённой функцией.

Кроме того, мутагенез может воздействовать на функционирование элементов генетического контроля, связанных с геном или генами, тем самым изменять количество, время и место выработки белковых соединений, производимых такими генами. Растение, полученное в результате таких изменений, называют мутантом.

В случайных и редких случаях мутация улучшает функционирование организма. Гораздо чаще мутации оказывают повреждающее действие или являются молчащими (то есть их влияние не проявляется). Повреждающее действие мутаций может варьироваться от гибели растения до незначительного снижения его продуктивности и выживаемости, функциональных и структурных преобразований организма и даже до изменения качества и безопасности пищевых продуктов, производимых из таких сельскохозяйственных культур.

После того как в результате радиационного облучения получают мутировавшие растения, их скрещивают с другими разновидностями при помощи традиционного скрещивания (таким же образом поступают и с ГМ культурами). Но так или иначе сама по себе мутационная селекция не является традиционным скрещиванием.

История вопроса

Мутационную селекцию путём радиационного облучения начали использовать в 1920-х годах. В 1950-х в США, Европе и даже Японии получили развитие «атомные сады», целью которых было создание высокоурожайных и устойчивых к болезням сельскохозяйственных культур. Такие атомные сады устраивались в форме круга, в центр которого помещался источник радиационного излучения, воздействовавшего на растения и их семена. Облучение радиацией вызывало в растениях мутации, которые, как надеялись энтузиасты радиации, окажут благотворное влияние на культуры.

В наши дни мутационная селекция с использованием радиации применяется в лабораторных условиях. Эта ветвь растениеводства сохраняет сильные связи с ядерной промышленностью. Единственная база данных сортов сельскохозяйственных культур, полученных в результате радиационного и химического воздействия, находится в ведении Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) при участии Международного агентства по атомной энергии, МАГАТЭ.

Мутационная селекция применяется не слишком широко, и её нельзя назвать основной составляющей процесса селекции урожайных культур. На фоне успехов традиционного скрещивания роль мутационной селекции в развитии сельского хозяйства весьма второстепенна, несмотря на то, что с помощью мутационной селекции было явно улучшено некоторое количество сортов сельскохозяйственных культур. В базе данных ФАО ООН и МАГАТЭ содержится описание сортов растений, которые были получены с использованием методов мутационной селекции и скрещивания с растениями-мутантами. База данных содержит информацию всего лишь о порядка 3 тысяч таких сортов, и в это число входят не только продовольственные культуры, но и декоративные разновидности растений7. Кроме того, в этой базе учтены не только первичные мутантные сорта, выведенные посредством мутагенеза, но также и любые сорта, полученные при традиционном скрещивании таких первичных мутантных сортов с другими сортами. Таким образом, исходных мутантных сортов намного меньше того, количества сортов, которых описаны в базе ФАО.

С помощью традиционного скрещивания были получены миллионы сортов сельскохозяйственных культур. Во Всемирном семенохранилище, так называемом, Хранилище Судного дня, расположенном на архипелаге Шпицберген в Арктике хранятся семена более 770 тысяч сортов растений8. Это более трети основных мировых продовольственных культур. Очевидно, что мутационная селекция не имеет значительной роли в выведении новых сортов.

По материалам: Энциклопедия ГМО: мифы и правда, 2020

Узбекистан вспомнил о продуктах с ГМО

В Узбекистане планируют открыть лаборатории по определению генетически модифицированных организмов в пищевых продуктах. Заявил на этой неделе руководитель пресс-службы агентства «Узстандарт» Абдурауф Расулов. Об этом сообщили узбекские СМИ.

(далее…)

Человеческий мозг перестанет быть уникальным из-за генной инженерии?

Ученые из Германии и Японии создали трансгенных обезьян с человеческими мозгами. Ген, который помогает человеку вести социальную жизнь и осознанно мыслить, возможно, выполнит ту же функцию даже у нечеловекообразных приматов. (далее…)

Миллионы трансгенных комаров появятся во Флориде

Биотехнологическая фирма Oxitec выпустит 750 миллионов генетически модифицированных комаров во Флориде и Техасе для предотвращения распространения таких болезней, как лихорадка денге, вируса Зика и других. Об этом сообщает Тhe Guardian. (далее…)