Сельскохозяйственная биотехнология - Шевелуха Е.А.
Скачать (прямая ссылка):
Важным этапом работы по генетической трансформации растений является выделение и клонирование генов, создание на их основе векторов для переноса чужеродных генов в клетки-реципиенты. Использование плазмидных, транспозонных, вирусных, пневмобалистических и других векторных систем позволяет исследователям осуществлять трансформацию растительных генотипов и получать трансгенные растения с заданными свойствами или близкими к ним качественными характеристиками.
По генно-инженерной технологии в ведущих биотехнологических центрах и лабораториях мира и прежде всего в США, Японии, Германии, Голландии, Франции, Китае, Индии получены устойчивые формы растений: хлопчатника — к хлопковой совке, риса — к перикуляриозу; картофеля — к колорадскому жуку и фитофторе; пшеницы — к засолению; сахарной свеклы— к ризомании, рапса—с тремя нулями качества — к грибным заболеваниям. Посевные площади, занятые под трансгенными сортами и гибридами сельскохозяйственных растений в производстве уже занимают в мире более 17 млн. га и постоянно расширяются. Существовавший ранее тотальный запрет на внедрение в производство трансгенных растений и других биологических объектов, полученных генно-инженерными методами, постепенно ослабевает при сохраняющемся высоком уровне государственного контроля, надежности и безопасности их использования.
В биотехнологических и селекционных центрах и других научно-исследовательских учреждениях страны работы по созданию трансформированных сельскохозяйственных растений были развернуты начиная с 1986 г., после принятия известного постановления директивных органов, утвердивших первую национальную программу по биотехнологии.
Эти работы с наибольшей эффективностью проводятся в настоящее время во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной биотехнологии, в Московской сельскохозяйственной академии им. К..А. Тимирязева, в НИИСХ Юго-Востока, в Краснодарском НИИСХ, во ВНИИ кормов, во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, ВНИИ риса, ВНИИ картофельного хозяйства, ВНИИ генетики и селекции плодовых растений, в НИИСХ центральных районов Нечерноземной зоны, в НИИСХ Северо-Востока.
В Российской Академии наук (РАН) эти работы получили большое развитие в Институте физиологии растений, в Центре «Биоинженерии» РАН, в Институте молекулярной генетики РАН, в Институте молекулярной биологии РАН, в Институте биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова и в др.
Учитывая сложность и большую наукоемкость генно-инженерных работ на первом этапе развития биотехнологии в научных учреждениях сельскохозяйственного профиля, получили большое развитие клеточные технологии, позволившие создать в значительных объемах сомаклональные варианты растений на основе суспензионных и клеточных культур, гаплоидных и автодигаплоидных вариантов пыльниковой и пыльцевой культуры; регенерантов из эмбриоидов, сформировавшихся в каллусных тканях, полученных из незрелых зародышей и других органов растений.
Почти два десятилетия активной работы биотехнологов в селекционных и биотехнологических центрах позволили получить сотни и тысячи регенератов растений с ценными свойствами: повышенной устойчивостью к засухе, высоким и низким температурам, засолению, опасным грибковым, бактериальным и вирусным заболеваниям, повышенной кислотности почвы. На их основе получены новые ценные сорта ярового ячменя во ВНИИ центральных районов Нечерноземной зоны и НИИ Северо-Востока; яровой пшеницы — в НИИ Юго-Востока; озимой пшеницы — в Краснодарском НИИСХ; клевера и люцерны — во ВНИИ кормов; картофеля — во ВНИИ картофельного хозяйства; во ВНИИ генетики и селекции плодовых растений, во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководства.
В Государственный реестр внесены первые отечественные сорта зерновых и других культур, полученные отечественными селекционерами с использованием биотехнологических методов. В России, как и во многих других странах мира, впервые создана правовая база для осуществления генно-инженерных и других биотехнологических работ с использованием в производ-
стве новых трансформированных генотипов растений, животных и микроорганизмов. Приняты законы: «О государственной политике в области генно-инженерной деятельности», «О селекционных достижениях», «О племенной работе», «О семеноводстве» и др.
Широкое распространение в мире и в России получили исследования по природным фитогормонам и синтетическим регуляторам роста развития растений, как веществам, обладающим значительными биотехнологическими эффектами. Их использование позволяет решать многие практические задачи агропромышленного производства: регулирование онтогенеза растений и сроков созревания урожая, повышение его качества, устойчивости организмов к абиотическим факторам среды, болезням и вредителям. С учетом выявленной эффективности, регуляторы роста растений в перспективе будут получать все больший ареал распространения и области применения.
Животноводство и ветеринария. Наиболее продвинутыми в области животноводства в мире являются работы по трансплантации оплодотворенных яйцеклеток и зародышей в целях ускоренного размножения высокопродуктивных, высокоценных животных. Этот метод сегодня используется для создания высокопродуктивных стад крупного рогатого скота, овец, свиней и птицы. Тщательно отработаны и эффективно используются технологии стимулирования процесса овуляции, образования и вымывания зигот, их оплодотворения in vitro, трансплантации в половые органы животных-реципиентов, деление гаструл для получения животных (однояйцевых близнецов). Многие фирмы и научные учреждения Англии, Германии, Франции, Австралии и других развитых стран проводят эту работу не только в своих государствах, но и во многих развивающихся странах, обеспечивая по договорам и контрактам выполнение наукоемких проектов и заказов по развитию животноводства.
