Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
25.4.4. Культуры, устойчивые к гербицидам
Еще одно перспективное направление генной инженерии сельскохозяйственных растений — введение в их геном аллелей, контролирующих устойчивость к гербицидам. Если поля, засеянные такими культурами, обработать гербицидом, погибнут только сорняки. Между тем даже враз-витых странах, где используются современные методы агротехники, сорняки снижают урожай сельскохозяйственных культур почти на 10%. Подсчитано, что применение устойчивых к гербицидам сортов в некоторых районах Африки, где имеются серьезные проблемы с сорняками, а люди страдают от недостатка пиши, повысит урожайность кукурузы, пшеницы, сорго, подсолнечника и бобовых в 2—4 раза. В развитых
_Прикладная генетика 233
странах уже используются генетически модифицированные сорта кукурузы, пшеницы, сахарной свеклы и рапса, устойчивые к гербицидам.
25.4.5. Азотфиксация
Перспективная задача сельского хозяйства — введение в культурные растения генов, контролирующих азотфиксацию. Азотфиксация — это процесс, в ходе которого атмосферный азот восстанавливается в клетках до аммония и затем используется для синтеза белка и других органических веществ. Эти химические преобразования осуществляются особыми, азотфиксирующими бактериями, которые живут в корневых клубеньках бобовых растений, таких как горох, бобы, люцерна и клевер. Эти растения находятся в выгодном положении. В отличие от других культур, не способных усваивать азот из атмосферы, они не нуждаются в подкормке азотными удобрениями. В 1987 г. в мировом масштабе было использовано более 60 млн. т таких удобрений. Если бы растения несли свои собственные гены азотфиксации, можно было бы сберечь огромное количество времени, денег и энергии, которые тратятся на изготовление, транспортировку и внесение удобрений. Однако получение растений, способных усваивать атмосферный азот — задача очень трудная, поскольку азотфиксация — это сложный процесс, контролируемый большим числом (около 15) генов (ж/*-гены). Несмотря на то, что генетики уже проделали огромную работу, до сих пор они еще не добились правильного функционирования «//-генов в клетках растений.
25.4.6. Трансгенные томаты
Мягкие плоды, такие как томаты, бананы и красный перец, обычно собирают зелеными и уже в хранилищах с помощью газа этилена искусственно доводят до созревания (разд. 16.2.9). Плоды собирают еще твердыми, чтобы они меньше повреждались при механизированном сборе урожая и загрузке в контейнеры. Применение этой технологии обеспечивает максимально привлекательный вид товара, однако вкус и аромат у плодов практически отсутствуют. С помощью генной инженерии американские и английские генетики создали томаты с замедленным процессом созревания. Такие плоды могут дольше оставаться на растении; при этом повышается урожай и улучшаются вкусовые качества. В выгодном положении оказываются как фермеры, так и поку-
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
234 Глава 25
патели. В США такие томаты впервые поступили в продажу в 1995 г., а в Великобритании в 1996 г. Они дороже, но существенно лучше на вкус. Проблемы безопасности использования пищевых продуктов, полученных с помощью генной инженерии, мы обсудим в разд. 25.6.
25.4.7. Другие направления
генной инженерии растений
1. Создание новых окрасок, узоров и форм цветков. Проводятся, например, эксперименты по выведению голубых роз.
2. Использование генетически модифицированных растений для производства лекарственных препаратов. Такие препараты будут дешевле их аналогов, получаемых с помощью клеток животных. В клетках растений уже экспрессирован ген энкефалина человека.
3. Использование растений для получения мышиных моноклинальных антител.
4. Улучшение хлебопекарных свойств пшеницы за счет повышения качества зерна.
5. Повышение пищевой ценности растительных продуктов за счет увеличения содержания незаменимых аминокислот, например, многим бобовым не хватает се-русодержащих аминокислот. Исправить этот недостаток можно с помощью генов из американского ореха.
25.5. Трансгенные животные
25.5.1. Введение новых генов в организм животных
Один из первых успешных экспериментов по созданию трансгенных животных был осуществлен на мышах. В геном мыши был встроен ген, кодирующий гормон роста крысы, соединенный с сильным промотором, который стимулировался, если в рационе мышей присутствовали тяжелые металлы. Когда в корм мышей добавляли эти тяжелые металлы, ген гормона роста находился во включенном состоянии. В результате такие трансгенные мыши росли в 2-3 раза быстрее, чем их сородичи, не несущие чужого гена и достигали примерно в 2 раза больших размеров. В настоящее время при создании трансгенных животных используют пять основных методов: I) введение ДНК в яйцеклетки; 2) введение ДНК
в стволовые клетки; 3) введение ДНК с помошью векторов на основе вирусов; 4) непосредственное введение ДНК, стимулируемое кальцием или электрическим током (трансфекция); 5) введение ДН К с помощью липосом.
