Turinys:

Kodėl korporacijoms nepavyksta primesti pasauliui GM kviečių?
Kodėl korporacijoms nepavyksta primesti pasauliui GM kviečių?

Video: Kodėl korporacijoms nepavyksta primesti pasauliui GM kviečių?

Video: Kodėl korporacijoms nepavyksta primesti pasauliui GM kviečių?
Video: Vilnius iGEM 2020: Genetiškai modifikuotas maistas 2024, Kovas
Anonim

Rugpjūčio pradžioje žurnalas „Science“paskelbė dviejų biotechnologų manifestą, kad pasaulyje trūksta genetiškai modifikuotų kviečių – jų pagalba, jų nuomone, būtų galima kovoti su pavojingomis ligomis, kurios kelia grėsmę besivystančių šalių ekonomikų žemės ūkio sektoriams.

Perskaitę manifestą, N + 1 nusprendė išsiaiškinti, kodėl rinkoje vis dar nėra nė vienos genetiškai modifikuotų kviečių veislės ir ar mums jos tikrai reikia.

Manifesto autoriai Brande Wulff ir Kanwarpal Dhugga dirba John Innes biotechnologijų centre JK ir Tarptautiniame kukurūzų ir kviečių tobulinimo centre Meksikoje. Mokslui skirtame straipsnyje jie nepraneša apie jokią GM veislių gamintojų paramą, tačiau abu centrus finansuojančios ne pelno organizacijos propaguoja žemės ūkio biotechnologijas.

Anot mokslininkų, kūrėjų susidomėjimo GM kviečiais stoka pirmiausia kyla dėl visuomenės aktyvistų, kovojančių su GMO, spaudimo. Kartu jie rašo, kad genetinė modifikacija galėtų, pavyzdžiui, apsaugoti kviečius nuo sprogimo – pavojingos grybelinės ligos, pirmą kartą aptiktos Brazilijoje ir iš ten išplitusios Pietų Amerikoje ir kituose žemynuose. 2016 m. blastinė liga, gabenama su užterštais grūdais, buvo nustatyta Bangladeše, kur vis dar laikomasi karantino ir iš kur liga gali plisti visoje Pietryčių Azijoje ir patekti į Indiją. Kviečių atsparumas šiai ligai yra labai mažas, tačiau atitinkami genai jau buvo rasti jų laukinėje giminėje – javuose Aegilops tauschii.

Autoriai mano, kad Bangladešas norėtų pristatyti genetiškai modifikuotus kviečius, kad apsisaugotų nuo sprogimo ligų, nes neseniai patvirtino GM baklažanus ir ruošiasi auginti GM bulves, atsparias vėlyvajam pūtimui. Tačiau tam reikės, kad kas nors sukurtų GM kviečius, rašo mokslininkai.

Sudėtingas genetinis objektas

Tai, ką mes kasdieniame gyvenime vadiname kviečiais, yra kelių rūšių augalai, pirmiausia minkštieji kviečiai (Triticum aestivum) ir kietieji kviečiai (Triticum durum). Iš pirmojo gaminami duonos miltai ir kvietinis salyklas, o iš antrosios – kuskusas, bulguras, tradiciniai itališki makaronai ir kiti gaminiai. Kietieji kviečiai sudaro tik 5-8 procentus visų užaugintų kviečių; Remiantis oficialia Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) statistika, 2016 m. žmonija užaugino mažiausiai 823 mln. tonų kviečių bendrame 221 mln. hektarų dirbamame plote. Dėl to kviečiai yra antras pagal bendrą derliaus kiekį po kukurūzų.

Kviečių produkcija pasaulyje, mln.t
Kviečių produkcija pasaulyje, mln.t

Visi pasaulyje auginami ir parduodami kviečiai nepriklauso GMO: dabar nė vienoje šalyje nėra patvirtinta jokia GM kviečių veislė komerciniam auginimui. JT Biologinės įvairovės konvencijos bazėje, kurioje renkami duomenys apie genetiškai modifikuotas kultūrinių augalų veisles, užregistruotos tik devynios paprastųjų kviečių veislės, pasižyminčios įvairiomis savybėmis – nuo atsparumo herbicidams iki didelio baltymų kiekio (bazė, aišku, neapima visų projektai ir šalys, nes ne visos valstybės – pavyzdžiui, nei JAV, nei Rusija – nėra ratifikavusios šios konvencijos Kartachenos protokolo dėl biologinės saugos). Tačiau nė viena iš šių veislių neapsiribojo eksperimentinių kultūrų patvirtinimu mokslo tikslais. Duomenų apie GM kietųjų kviečių veisles duomenų bazėje nėra.

Arčiausiai patvirtinimo sulaukė „Monsanto“sukurtas MON71800: kaip ir daugelis kitų gerai žinomų įmonės GM veislių, MON71800 yra atsparios glifosatui (tai vadinamieji „Roundup Ready“kviečiai).2004 m. įmonė netgi gavo būtiną JAV maisto ir vaistų administracijos patvirtinimą, tačiau nebaigė patvirtinimo proceso iš kitos agentūros – EPA. Tada žiniasklaida rašė, kad projektas, užtrukęs mažiausiai 5 milijonus dolerių ir septynerius metus, buvo apribotas dėl ūkininkų pasipriešinimo, kurie baiminosi, kad dėl genetiškai modifikuotų kviečių paplitimo Jungtinėse Valstijose jie neteks galimybės patekti į skeptišką Europos rinką. „Monsanto N + 1“neatsakė į konkretų klausimą, ar bendrovė šiuo metu kuria GM kviečių veisles, tačiau teigė, kad išlieka „įsipareigojusi nuolat diegti naujoves kviečių srityje pasitelkdama biotechnologijas ir genetinį redagavimą“.

Kartkartėmis naujienos apie GM veislių kūrimą pasirodydavo po 2004 m.: pavyzdžiui, viena iš Monsanto partnerių, Indijos kompanija Mahyco, 2013 m. ketino atlikti herbicidams atsparių kviečių lauko bandymus (N + 1 klausimu, bendrovė atsakė, kad dabar ji nesusijusi su GM kviečiais). „Syngenta“taip pat atliko GM kviečių, atsparių fuzariozei, tyrimus, tačiau šis projektas buvo sustabdytas, sako Rusijos „Syngenta“NVS augalų veislių ir biotechnologinių savybių reguliavimo direktorius Igoris Chumikovas. „Bayer CropScience“praėjusiais metais teigė, kad pasauliniu prioritetu laiko ne GM kviečius, o hibridus.

N + 1 kalbintų ekspertų teigimu, mažiausiai 500 genetiškai modifikuotų kviečių veislių pasaulyje yra skirtinguose bandymų etapuose, o nesant susidomėjimo jais Amerikos ir Europos rinkose, lyderiais buvo, pavyzdžiui, Australija ir Kinija. Australijoje nacionalinė tyrimų organizacija CSIRO šį pavasarį pateikė paraišką patvirtinti kietuosius ir minkštuosius kviečius, atsparius kviečių rūdims – grybelinei ligai, kuri pažeidžia javus. Buvo planuota, kad bandymai truks penkerius metus; matyt CSIRO gavo jiems leidimą (pati organizacija negalėjo atsakyti į N + 1 klausimą). 2017 metais GM kviečių, kurių derlingumas didesnis, bandymai pradėti JK ir ten tęsis iki 2019 metų pabaigos.

Tuo pačiu patvirtintų veislių trūkumas nereiškia, kad GM kviečiai neauga niekur pasaulyje: pasakojimai apie tai, kaip kažkur laukuose neleistinai ir nežinia kur randami genetiškai modifikuoti kviečiai, sklando mažiausiai nuo 1999 m.. Viena tokia istorija nutiko Kanadoje praėjusią vasarą: šių metų birželį Kanados valdžia patvirtino, kad kviečiai palei kaimo kelią pietų Albertoje, išgyvenę po apdorojimo herbicidais, buvo genetiškai modifikuoti (kokia tai buvo veislė, nebuvo). nurodyta; 2017 m. šalyje Buvo atlikti 54 riboti GM ir hibridinių kviečių lauko bandymai, iš kurių 39 buvo specialiai skirti atsparumui herbicidams – nė vienas iš jų nebuvo atliktas Albertoje.) Dėl šių netikėtų kviečių Japonija ir Pietų Korėja sustabdė kviečių importą iš Kanados, o Kanados ministrui teko skambinti ES kolegai ir paaiškinti, kad šių kviečių rasta ne kur, o viename lauke Albertoje.

Didžiausi kviečių gamintojai pasaulyje, mln
Didžiausi kviečių gamintojai pasaulyje, mln

„Iš visų dabar auginamų kultūrų kviečiai yra bene vienas sunkiausių atrankos objektų. Paprastieji kviečiai yra poliploidas, turi heksaploidinį genomą (ląstelės branduolyje yra trys elementarieji genomai A, B ir D, tai yra šeši chromosomų rinkiniai, jų yra 42 - N + 1). 99 procentai visų dabar auginamų veislių yra būtent duonos kviečių veislės, labai sudėtingas genetinis objektas. Be to, kviečiai priklauso vienakilčių klasei, todėl visi darbai, susiję su jų genetine modifikacija, buvo mažiau sėkmingi, palyginti su kitais augalais, ir buvo pradėti vėliau“, – sako Dmitrijus Mirošničenko, BIOTRON ekspresijos sistemų ir augalo genomo modifikavimo laboratorijos vyresnysis mokslo darbuotojas. RAS Bioorganinės chemijos institute.

Simbolinis barjeras

Sunkumai dirbant su kviečiais neapsiriboja pačiu pasėliu: Mirošničenko teigia, kad technologinis atsilikimas susijęs su metodinėmis problemomis. Visų kultūrų genetiniam modifikavimui naudojami du standartiniai metodai: agrobakterinė transformacija, kai genai perkeliami naudojant Agrobacterium genties bakterijas ir jų plazmides, ir biobalistinis metodas, genetinių sekų perkėlimas naudojant vadinamąjį genų ginklą – a. prietaisas, kuris „iššauna“sunkiųjų metalų daleles iš DNR į tokias pačias plazmides. Mokslininko teigimu, dabar Europoje, JAV, Azijoje ir kitose šalyse leidžiami tik GM augalai, gauti taikant agrobakterinį metodą, kuriame galima patvirtinti, kad modifikuoto genome yra tik vienas svetimas intarpas. augalas, o ne keli, kaip įprasta suteikia biobalistiką. Transgeniniams kviečiams agrobakterinis metodas buvo sukurtas tik per pastaruosius dešimt metų, sako Mirošničenka.

„Prieš dvidešimt metų visi tikėjosi, kad GM kviečiai bus pradėti auginti rytoj. Įtariu, kad taip neatsitiko dėl kelių priežasčių, ir daugelis šių priežasčių būdingos kviečiams ir ryžiams. Žinoma, esmė ne ta, kad kuriant šias veisles yra kokių nors reikšmingų biotechnologinių kliūčių “, - pažymi augalų genomikos specialistas Hugh Jonesas iš Aberistvito universiteto Velse. Jonesas mano, kad požiūris į kviečius visuomenėje skiriasi nuo, tarkime, kukurūzų ar sojų pupelių: daugeliui tautų „kviečiai turi didelę kultūrinę simboliką“. Todėl jis įtaria, kad neigiamas požiūris į GM kviečius yra gilesnis nei į kitus maisto produktus. Mirošničenka sutinka: „Socialiniu požiūriu kviečiai yra pagrindinė grūdų kultūra, tai duona ir pan. Visuomenė neigiamai vertina jo genetinę modifikaciją.

Yra ir daugiau pragmatiškų sunkumų, sako Jonesas: kviečiai yra labiausiai parduodama kultūra ir prekė, o GM kviečius sunku atskirti nuo įprastų kviečių. Net jei viena šalis leis auginti genetiškai modifikuotus kviečius, jai iškart grės eksporto draudimai į kitas šalis, kurie dėl biologinės saugos grėsmės bus labai griežti. Jeigu GM kviečiai bus leidžiami, vadinasi, juos teks leisti visur, – sakė mokslininkas.

Kanwarpal Dugga, vienas iš manifesto in Science autorių, interviu N + 1 pažymi, kad beveik visos rinkoje esančios GM augalų veislės buvo sukurtos, išbandytos ir auginamos JAV, o iš ten pateko į kitas rinkas (išskyrus Indijoje sukurtus Bt baklažanus, atsparius kenkėjams vabzdžiams). „Nepaisant visų saugumo duomenų, surinktų per dvidešimt metų apie GM kukurūzus ir GM sojas, jos vis dar neauginamos už Amerikos ribų“, – sako Dougga ir priduria, kad Amerikos ūkininkai eksportuoja pusę visų išaugintų kviečių. GM kviečiai – neišvengiamai vadovausis importuojančios šalys.

Tuo pačiu metu Dougga netiki, kad kviečiai iš esmės skiriasi nuo kitų genetiškai modifikuotų kultūrų vartotojų atmetimo požiūriu, nes visose šalyse, kuriose egzistuoja anti-GMO nuotaikos, jie pirmiausia susiję su maistu, kurį valgo patys žmonės., o ne, nes pavyzdžiui, gyvūnai. „Net patys aktyviausi GMO priešininkai Europoje – Austrija, Prancūzija, Vokietija – GM kukurūzus ir GM sojas importuoja kaip pašarą gyvuliams“, – pažymi mokslininkas.

Vartotojas nemato jokios naudos

„Nėra vienos konkrečios didelės reikšmės kviečiams savybės. Be to, pramonėje nėra sutarimo, kuris bruožas būtų vertingiausias “, - sakė Williamas Wilsonas, GM kviečių ekspertas ir Šiaurės Dakotos valstijos universiteto profesorius. Dmitrijus Mirošničenka teigia, kad daugumos kitų komercinių GM kultūrų savybės – atsparumas herbicidams ir atsparumas vabzdžiams – kviečiams nėra aktualios: „Šios dvi savybės nėra tos, su kuriomis pirmiausia reikėtų atkreipti dėmesį, nes jų komercinė vertė yra ribota. auginant kviečius. Kai 2004 m. „Monsanto“paprašė leidimo Jungtinėse Valstijose auginti herbicidams atsparius GM kviečius, jie paraišką atsiėmė būtent todėl, kad GM savybė turėjo mažai komercinės vertės. Neigiamas požiūris į GM kviečių auginimą tuo momentu „užmušė“galimą komercinę sėkmę“, – teigia mokslininkas.

Savybės, kurias tikrai norėtųsi gauti iš GM kviečių, yra tos pačios, su kuriomis kovoja selekcininkai, pažymi Mirošničenka. „Pirmiausia, tai atsparumas nepalankiems veiksniams – priklausomai nuo to, kur auginami kviečiai, tai arba sausra ir aukšta temperatūra, arba, atvirkščiai, žema temperatūra ir šalnos, taip pat atsparumas padidėjusiam druskų kiekiui dirvoje ir pan. įjungta. Antroji labai paklausi požymių grupė yra atsparumas fitopatogenams, ypač daugeliui grybelinių ligų, tai fuzariozės, rūdys, miltligė ir pan.“, – sako jis. Šiose srityse atliekama daug GM kviečių tyrimų, nors yra ir daugiau egzotiškų idėjų: pavyzdžiui, Australijoje CSIRO kuria kviečius, kurie dėl padidėjusio beta gliukanų kiekio mažina cholesterolio kiekį kraujyje.

Kol kas aiškios sėkmės šiose srityse nėra: amerikiečiai, europiečiai ir kinai „susitelkė į paprastesnes kultūras, kurios turėtų greitesnį poveikį“, – priduria Mirošničenka. „Kviečių atveju ilgą laiką buvo keltas klausimas, kurį požymį galima genetiškai modifikuoti taip, kad tai duotų komerciškai apčiuopiamą poveikį didinant derlių nepalankiomis sąlygomis, o tuo pačiu palankiais metais derlius nemažėja. Palyginti su kitomis kultūromis, ypač dviskilčiais, iš pažiūros tų pačių genų modifikavimas kviečiuose kartais nesukelia laukiamo poveikio“, – sako mokslininkas.

Wilsonas pažymi, kad praktiškai bet kokia savybė, gerinanti pasėlių kokybę ir mažinanti išlaidas ūkininkams, būtų labai naudinga. „Ūkininkai norėtų gauti [GM kviečių]… Tai galėtų padidinti derlių, sumažinti išlaidas ir riziką bei pagerinti kokybę. Tačiau vartotojai šiuo atveju yra labai garsi mažuma “, - sako mokslininkas.

Kartu Dougga į problemą žvelgia plačiau: šiandien daugumoje genetiškai modifikuotų kultūrų jų naujos naudingos savybės naudingos augintojams, o ne vartotojams. „Galbūt, jei turėtume GM kviečių veislių, kurios būtų naudingos vartotojams, pavyzdžiui, akivaizdžios naudos sveikatai, situacija su opozicija GM kviečiams galėtų pasikeisti“, – siūlo mokslininkas.

„CRISPR kviečių“ateitis

2009 m. lapkritį žurnale „Nature Biotechnology“buvo paskelbtas straipsnis, kad GM augalų kūrėjai vėl „atsigręžė“į kviečius: „Monsanto“pažadėjo pirmąsias GM veisles jau per tą dešimtmetį, o „Bayer CropScience“– tą, kuri šiandien pirmenybę teikia genetinei modifikacijai. hibridai – kartu su Australijos CSIRO planavo savo produktą į rinką pateikti iki 2015 m. Praėjus dešimtmečiui, N + 1 apklausti mokslininkai vis dar nusiteikę optimistiškai, tačiau dėl skirtingų priežasčių.

„Manau, kad biotechnologiniai kviečiai vis tiek atsiras, nes genomo redagavimo tyrimai su CRISPR / Cas sistemomis paskatino šios krypties plėtrą per pastaruosius penkerius metus. Manau, kad artimiausiu metu tikrai atsiras perspektyvių biotechnologinių kviečių veislių, nes Kinijoje ir JAV jau yra gana gerų pokyčių, panašiai kaip ryžiai ar kukurūzai “, - sako Miroshnichenko.

Williamas Wilsonas taip pat sieja viltis su CRISPR / Cas ir kitomis genomo taškų redagavimo technologijomis: jo nuomone, su „CRISPR-wheat“viskas bus geriau. Dougga sutinka, remdamasis Corteva AgriScience (anksčiau vadintos DuPont Pioneer) vaškiniais kukurūzais, kurie ruošiasi patekti į rinką. Mirošničenka teigia, kad Kinijos mokslininkai jau pranešė apie vieno iš Mlo kviečių geno lokusų, netiesiogiai atsakingų už atsparumą fitopatogenams, genomo redagavimo galimybę. „Tačiau dar nieko nežinoma, kiek šio geno pasikeitimas turi įtakos augalo derliui ir kitų savybių pasireiškimui, tai dar tik tyrimo stadijoje“, – pastebi mokslininkas. Panašūs tyrimai atliekami JAV. Kita Kinijos mokslininkų grupė parodė, kaip CRISPR / Cas gali padėti įveikti sunkumus, susijusius su heksaploidiniais kviečiais, kai, norint gauti stabilų naują bruožą, visose geno kopijose reikia atlikti tuos pačius pakeitimus.

Galiausiai mokslininkai tikisi, kad CRISPR / Cas padės sukurti hibridinius kviečius, kurių šiuo metu rinkoje nėra – masiškai gaminti savidulkių kviečių hibridus techniškai sunku. „Manau, kad ši kryptis turi didelį potencialą. Daugelis šiuolaikinių kultūrų – sojos pupelės, kukurūzai, pomidorai, paprikos ir kt. – yra hibridai, galintys padidinti derlių ir atsparumą. Agrotechniniais metodais jau galime teigti, kad pasiekėme kviečių derlingumo didinimo slenkstį. Hibridų atsiradimas padės žymiai padidinti derlių ateityje “, - sako Mirošničenko. Igoris Chumikovas iš „Syngenta“atkreipia dėmesį į hibridinius kviečius, gautus tradiciniais veisimo būdais: anot jo, hibridiniai kviečiai leidžia „suteikti kokybę, kuri yra daug aukštesnė už veislinių kviečių kokybę“. „Syngenta“pastaruosius kelerius metus kūrė žieminius hibridinius kviečius ES ir tikisi pateikti juos į rinką „per ateinančius trejus ar penkerius metus“, – sakė Chumikovas.

Tiesa, šių metų liepos mėnesį Europos Teisingumo Teismas kiek nuliūdino CRISPR entuziastus, iš tikrųjų prilygindamas tokius pokyčius GMO: tai, matyt, reiškia, kad bent vienoje didelėje ir svarbioje kviečių rinkoje problemos dėl tokių produktų suvokimo niekur nedings. Kol pasaulis aiškinasi, kas laikoma genetine modifikacija, o kas ne, „patobulinti“kviečiai gali niekada neišbristi iš užburto rato, kuriame jiems turi pritarti visa žmonija iš karto, o mokslininkų raginimai „ne palikti kviečius našlaičiais tarp GM pasėlių“neliks išgirsti.

Rekomenduojamas: