Найти тему
Science & Future

Генетически модифицированные продукты помогут победить голод

Почти половина соотечественников считают, что ГМ-продукты вызывают рак, а доля тех, кто согласен с тем, что они помогут победить голод, сократилась с 38 до 32% за восемь лет. Что говорят по этому поводу результаты исследований? Возьмём, к примеру, одно из последних.

Продовольственным культурам нужен азот для активного роста. Азотные удобрения производятся из природного газа, добыча и сжигание которого наносит вред нашей планете.

Не меньше вреда наносит расширение пахотных земель, а численность населения при этом пока продолжает расти.

Большинство методов селекции, используемых в настоящее время для выращивания зерновых культур, могут обеспечить прирост урожайности менее чем на 1%, что не соответствует росту нуждающегося в этом урожае населения.

Именно здесь на помощь и должны прийти ГМ-продуты.

Китайские генные инженеры разработали культуры, которые могут расти при меньшем количестве азота, давая больше урожая, даже при снижении площади посевов.

Например, они вывели сорт риса с урожайностью, которая на 40-70% выше, чем у обычного риса. В нём больше зёрен на каждой ветке, каждая рисинка крупнее и плотнее, а цветение происходит раньше и быстрее.

В данном случае основное внимание было уделено факторам транскрипции (белкам, контролирующим набор генов, участвующих в различных аспектах одной физиологической функции), которые, как уже было известно, регулируют фотосинтез.

Чтобы найти идеальную мишень, исследователи провели скрининг набора из 118 факторов транскрипции, отвечающих за регуляцию фотосинтеза в рисе и кукурузе, чтобы найти те, которые увеличивали объём «переработанного света» при снижении уровня азота.

Когда был найден один из них, учёные создали трансгенные линии риса, которые производили этот фактор в большом количестве. 

Если провести аналогию, то сверхэкспрессия конкретного фактора транскрипции вместо отдельных генов, которые он контролирует, подобна разговору с менеджером, вместо того чтобы мотаться между различными представителями службы поддержки в разных отделах.

-2

Полученный рис был посажен на полях с различными условиями окружающей среды: поля с умеренным климатом близ Пекина, тропические поля в провинции Хайнань и субтропические поля в провинции Чжэцзян.

В течение трёх лет в каждом из мест рис демонстрировал повышенные способность к фотосинтезу и эффективность использования азота. В нём было больше хлорофилла и крупнее хлоропласты, чем в диком рисе, при более эффективном поглощении азота корневой системой.

В итоге, урожайность существенно повысилась при снижении объёмов использования азотных удобрений.

Другие эксперименты были проведены с трансгенными растениями, выращенными на гидропонике и рисовых полях — результат тот же.

Всё не так гладко

-3

Увеличение объёма производства фактора транскрипции, отвечающего за раннее цветение, привело к тому, что растения хоть и зацвели раньше, но были низкорослыми, давая меньшую урожайность. 

В своей работе специалисты сделали вывод, что, вероятно, это связано с тем, что признак раннего цветения в отрыве от повышенного использования углерода и азота, обеспечиваемого фактором транскрипции, не позволял растениям накапливать достаточные ресурсы за сокращенное время роста.

Авторы предполагают, что редактирование генома можно было бы использовать вместо трансгенных методов, на которые они полагались, для сверхэкспрессии этого фактора транскрипции в других культурах, когда пытались повышать их урожайность. 

Такие сорта совершенно точно понадобятся в тех случаях, когда вегетационный период и площадь поля могут стать ограниченными, а азотных удобрений может не хватить.

Ну и общий вывод из этой и других подобных работ полностью соотносится с вопросом из опроса ВЦИОМ — ГМ-продукты помогут победить голод. Вы согласны с этим утверждением?

Подписывайтесь на каналы в Telegram и ВК, делитесь статьёй с друзьями и в своих социальных сетях.

Наука
7 млн интересуются