| Версия для печати |
| Расшифровка британскими учеными генома пшеницы - серьезный шаг на пути укрепления продовольственной безопасности |
| 16.09.10 11:46 |
Наука, техника, образование |
|
К прорыву в создании селекционерами новых, улучшенных сортов пшеницы, которые помогут накормить население планеты, приведет, по мнению экспертов, открытие британских ученых, сумевших совершить самый крупный рывок в десятитысячелетней технике выращивания культуры. Первыми в мире они сумели расшифровать в общем виде геном пшеницы – одну из самых крупных и сложных последовательностей ДНК.
"Черновой проект" генома, как заявили его создатели – представители Ливерпульского и Бристольского университетов и Центра имени Джона Иннеса в Нориче – размещен в Интернете.
"Мы выложили большинство цепочек ДНК, необходимых для определения селекционерами генетических различий сортов пшеницы, – сообщил профессор университета Бристоля Кейт Эдвардс. – Эти данные в огромной степени повысят эффективность создания новых сортов".
В раскрытом специалистами генетическом коде содержится более 16 млрд генетических букв и примерно 80 тыс. генов. "Геном пшеницы в пять раз длиннее генетического кода человека, включает три группы хромосом, доставшихся культуре от своих предков, и создает сложнейшие проблемы для исследователей", – отметил Эдвардс.
Сложность и размеры генома пшеницы прежде не позволяли ученым завершить его расшифровку. Решить эту задачу удалось благодаря значительному улучшению в последние два года технологии раскрытия последовательности ДНК. Геномы двух остальных важнейших продуктов питания – риса и кукурузы – были расшифрованы раньше, что вместе с последним открытием создает совершенно новые, более благоприятные условия для осуществления селекционных программ.
В своих исследованиях британцы использовали один из сортов "китайской весенней пшеницы".
"Прорывом, самым важным результатом за 10 тысяч лет выращивания пшеницы" назвала газета "Таймс" расшифровку ее генома. "Благодаря открытию уже через пять лет будут выведены сорта с повышенной устойчивостью к заболеваниям, засухе, более урожайные, что значительно повышает перспективы снижения цен на хлеб и обеспечения большей продовольственной безопасности на перенаселенной планете", – подчеркивает издание.
"Процесс создания новых сортов, занимающий сейчас 5-6 лет, сократится до 1-2 годов", – заявил один из исследователей, расшифровавших геном пшеницы, профессор Ливерпульского университета Нейл Холл. Он не исключил, что благодаря этому "буханка хлеба через пять лет станет дешевле".
Входящий в группу исследователей профессор Майк Бивэн из Центра имени Джона Иннеса в Нориче отметил, что "расшифровка генома сразу же предлагает возможность селекционерам освободиться от "шелухи" в экспериментах по выведению новых сортов пшеницы; это ускорит работу и повысит ее эффективность".
"Новое достижение позволяет нам в будущем улучшать сорта, попросту ускоряя естественный селекционный процесс путем отбора наиболее перспективных видов", – считает британский министр по делам науки и университетов Дэвид Уиллетс.
"Последние всплески цен на зерновых рынках наглядно показали, насколько уязвима наша продовольственная система, – заявил он. – Лучший путь к укреплению продовольственной безопасности – использование исследовательской стратегии в понимании того, как мы можем добиться стабильного роста урожайности с учетом прежде всего климатических изменений".
Вначале с помощью изучения последовательности ДНК специалистам удастся выявить те из генов, которые включаются в критических ситуациях – при засухе, жаре, повышенном содержании солей в почве, заболеваниях и др. А затем с упором на ключевые участки цепочек создавать новые сорта, говорит профессор Ливерпульского университета Нейла Холла.
Согласно его прогнозам, "через 40 лет производство продовольствия необходимо увеличить на 50 проц., в том числе – удвоить производство мяса, чтобы накормить растущее население планеты". "С развитием на основе нашего открытия новых устойчивых, высокоурожайных сортов пшеницы мы приближаемся к этой цели", – констатировал Холл.
Кроме того, эти исследования помогут развитию генетического модифицирования пшеницы, остающейся одной из немногих культур, которые еще не охвачены новыми направлениями биотехнологии. Надежду на успешное продвижение в данном направлении возродила недавно ведущая биотехнологическая компания мира "Монсанто", возобновившая осуществление программы генетического усовершенствования этой культуры, которую она прервала в 2004 году. С этой целью "Монсанто" достигла договоренностей об обмене технологиями и совместных инвестиционных проектах с ведущей австралийской компанией в этой области – "ИнтерГрейн". Основу для восстановления программы по генной модификации заложило также приобретение в прошлом году бизнеса крупного американского селекционера пшеницы "УэстБред".
Именно генетическое "улучшение", как считает целый ряд ученых, может помочь в удовлетворении растущего спроса на пшеницу, потребность в которой постоянно увеличивается. Эксперты не исключают, что генетическое модифицирование может стать "панацеей от голода" и голодных бунтов, которые сейчас происходят в некоторых странах Африки, если не удастся эффективно контролировать темпы прироста народонаселения планеты.
Со времен Римской империи урожайность пшеницы с одного гектара выросла по меньшей мере в три раза. Однако в последние три десятилетия, несмотря на значительные усилия специалистов, роста по данному показателю практически не было. Из-за этого производство пшеницы отстало от возрастающего спроса.
По официальным прогнозам, даже при самом умеренном увеличении численности землян к 2030 году спрос на важнейший продукт питания, уступающий по важности только рису, достигнет 851 млн тонн.
Нынешний объем производства пшеницы составляет почти 650 млн тонн. Малоурожайные годы способствовали значительному росту в последние годы цен на пшеницу, которые достигали своего пика в 2008 году, когда стоимость тонны пшеницы превысила 400 долл. Засуха летом нынешнего года в России и на Украине, как считают эксперты, создаст сложную ситуацию и дефицит в будущем году.
В прошлом году показатели десятки ведущих стран- производителей пшеницы выглядели следующим образом: Китай – 113 млн метрических тонн, Индия – 77,5 млн тонн, Россия – 58 млн тонн, США – 55,14 млн тонн, Канада – 26 млн тонн, Пакистан – 24 млн тонн, Австралия – 23 млн тонн, Украина – 19 млн тонн, Турция – 18 млн тонн и Казахстан – 14 млн тонн.
В то же время, с трудностями столкнулись, по данным Всемирной организации здравоохранения /ВОЗ/, ряд стран- производителей пшеницы. "Серьезная угроза" голода нависла над Суданом и Нигерией, "угрожающая ситуация" в этом отношении – в Кении, Танзании, Зимбабве, Бангладеш и Йемене, "чрезвычайно угрожающее" положение – в Эритрее и Эфиопии.
Исходя из этого, главный советник по науке правительства Великобритании сэр Джон Беддингтон предупредил недавно, что мир в ближайшие десятилетия ожидает невиданный продовольственный кризис. Только в Европе, чтобы удовлетворять спрос и удерживать стабильные цены на пшеницу, необходимо, по его словам, "удвоить производство культуры". "Нам необходимо начинать активно выводить новые сорта уже сейчас, через 5-10 лет это приобретет особую важность", – подчеркнул Беддингтон.
"Природные катастрофы летом нынешнего года в России и Пакистане – соответственно, пятом и восьмом производителях пшеницы в мире – только добавили страхов к рисуемым некоторыми библейским масштабам проблемы нехватки продовольствия, которую невозможно решить, как утверждают пессимисты, не разрушая экологии", – отмечает еженедельник "Экономист". По прогнозам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН /ФАО/, "к 2050 году, когда численность населения, достигнет, по прогнозам, около 9 млрд человек, а городское население увеличится вдвое, значительно возрастет потребление мяса. Для удовлетворения спроса на продовольствие производство зерновых должно возрасти по меньшей мере наполовину, а мяса – увеличиться вдвое". Однако сделать это будет "очень нелегко" в условиях, когда прирост урожайности зерновых остановился, и имеет место дефицит "необходимых дополнительных земельных и водных ресурсов".
Страхи в отношении перспективы голода не новы. Еще в 1967 году Пауль Эрлих, сторонник мальтузианства /демографической теории, созданной в конце XVIII века английским ученым Томасом Мальтусом, согласно которой рост населения значительно превышает рост производства продуктов питания, вследствие чего неконтролируемый рост населения неминуемо приведет к голоду, – прим.корр.ИТАР-ТАСС/, заявил, что "битва за то, чтобы накормить человечество, закончена", и в 1970-х и 1980-х гг. "сотни миллионов людей погибнут от голода".
Пять лет спустя "Римский клуб" – международное объединение предпринимателей и ученых – в работе "Ограничения роста" утверждал, что на планете заканчиваются природные ресурсы и это приведет к возможному коллапсу общества в ХХI веке.
Год спустя казалось, что мрачные прогнозы "Римского клуба" нашли подтверждение в резком скачке цен на нефть. Именно тогда Бразилия, являвшаяся в тот момент одним ведущих импортеров продовольствия, решила в корне изменить деятельность своего аграрного сектора. Было принято решение развивать производство зерновых с упором на новые технологии, решительно снизив субсидии фермерам, что привело к закрытию нерентабельных хозяйств.
Сейчас Бразилия стала первой развивающейся тропической страной, которая бросила вызов ведущей "пятерке" экспортеров продовольствия – США, Канаде, Австралии, Аргентине и Европейскому союзу. Причем, это латиноамериканское государство отошло от того пути, по которому призывают идти "пессимисты"и решило поощрять выращивание экологически чистой продукции, без применения удобрений на больших площадях.
С 1996 по 2006 год общая стоимость сельскохозяйственной продукции в Бразилии выросла с 23 млрд долл до 108 млрд долл, или на 368 проц. За это время производство говядины в стране увеличилось в 10 раз, и она обошла ведущего экспортера мяса – Австралию. Страна вышла на второе место по поголовью крупного рогатого скота после Индии. Она также стала крупнейшим экспортером птицы, сахарного тростника и этилового спирта. За этот же период урожай соевых бобов увеличился с 15 млн тонн до более чем 60 млн тонн. По экспорту этой культуры Бразилия уступает сейчас только США, от которых она, казалось, безнадежно отстала в 1994 году, когда производила в семь раз меньшие объемы этого продукта питания.
Все эти результаты достигнуты в значительной степени без государственных дотаций. По данным Организации по экономическому сотрудничеству и развитию /ОЭСР/, доля государства в общем доходе бразильского сельскохозяйственного сектора составила 5,7 проц. в период 2005-2007 гг. В США этот показатель достигал 12 проц., в Европейском союзе – 29 проц.
Причем, сделано это было за счет освоения целинных засушливых земель в 1 тыс. миль от джунглей на северо- востоке страны. Обладая большими земельными и водными ресурсами, бразильские фермеры сумели увеличить с 1996 года на треть общую площадь культивируемой земли, в основном, за счет природной зоны бразильской саванны – серрадо /cerrado/, которую специалисты считали неосваиваемой из-за высокой кислотности почвы и незначительного количества питательных веществ.
Основанная в 1973 году государственная Бразильская сельскохозяйственная исследовательская корпорация /ЭМБРАПА/ предприняла ряд мер, чтобы ввести эти земли в сельхозоборот. Во-первых, внесла в них большое количество известняка и мела для уменьшения кислотности. С конца 1990-х гг. ежегодно в почву сельхозугодий страны вносилось 14-16 млн тонн известняка, а к 2003-2004 гг. это количество достигло 25 млн тонн.
Во-вторых, бразильские аграрии закупили в Африке семена травы brachiaria /принадлежит к роду просовых/, которую потом с помощью кропотливой селекции сделали более приемлемой для бразильских почв, получая с гектара 20-25 тонн зеленой массы. Это позволило превратить большие земельные участки в пригодные для выращивания крупного рогатого скота. Основой для выведения своих пород стали завезенные из Индии особи.
В-третьих, специалисты ЭМБРАПА сумели сделать соевые бобы, родина которых – северо-восточные районы Азии, тропической культурой. Недавно бразильские эксперты стали импортировать генетически модифицированные семена продовольственной культуры, став сейчас вторыми в мире после США по использованию генетически модифицированных культур.
Методы бразильских тружеников сельского хозяйства, как считают эксперты, вполне применимы для подъема аграрной отрасли в бедных странах Азии и Африки. "Опора Бразилии на интенсивные сельскохозяйственные исследования и новые технологии, большие фермы, открытость международной конкуренции должны сработать не только в этих странах, но и практически повсюду", – утверждает "Экономист".
"Четыре десятилетия назад страна столкнулась с острым продовольственным кризисом и сумела с честью, рационально и мудро выйти из него. Сейчас в мире постепенно вырисовывается новый продовольственный кризис, и, возможно, следует поучиться кое-чему у Бразилии", – отмечается в материале.
Источник: По материалам ИТАР-ТАСС |
| |
|
