Адаптивная стратегия интенсификации сельского хозяйства выдвигает качественно новые требования к мобилизации мировых растительных ресурсов в плане сбора, хранения и использования генофонда, в том числе введения в культуру новых видов растений. В настоящее время под угрозой полного уничтожения в мире находится свыше 25 тыс. видов высших растений, в том числе в Европе — каждый третий из 11,5 тыс. видов. Уже навсегда потеряны многие примитивные формы пшеницы, ячменя, ржи, чечевицы и других культур. Особенно быстро исчезают местные сорта и сорные виды. Так, если в Китае и Индии в начале 50-х гг. XX в. использовались тысячи сортов пшеницы, то уже в 70-е — лишь десятки. В то же время каждый вид, экотип, местный сорт — это уникальный, созданный в течение длительного естественного или искусственного отбора комплекс коадаптированных блоков генов, обеспечивающих, в конечном счете, наиболее эффективную утилизацию природных и антропогенных ресурсов в той или иной экологической нише.
Понимание ретроспективной природы эволюционной «памяти» высших растений со всей определенностью указывает на необходимость сохранения видового разнообразия флоры не только в генных банках и центрах генетических ресурсов, но и в естественных условиях, т.е. в состоянии постоянно эволюционирующей динамичной системы. Одновременно значительно большего внимания заслуживает создание генетических коллекций генетических систем преобразования генетической информации, включающих rес-системы, mei-мутанты, гаметоцидные гены, полиплоидные структуры, разные типы рекомбинационных систем, систем репродуктивной изоляции и др. Понятно, что именно они могут быть существенны для развития селекции будущего с использованием генно-инженерных технологий. Важно также выявлять и сохранять генетические детерминанты формирования устойчивых гомеостатических систем, синергетических, кумулятивных, компенсаторных и других ценотических реакций, обеспечивающих экологическую «буферность» и динамическое равновесие биоценотической среды. Большего внимания заслуживают и такие генетически детерминированные признаки растений, как конкурентоспособность, аллелопатические и симбиотические взаимодействия и другие средообразующие эффекты, реализуемые на биоценотическом уровне. Особое внимание должно быть уделено видам растений, обладающих конститутивной устойчивостью к экологическим стрессорам. Известно, что во второй половине XX в. в ряде стран значительно (порой в 60-80 раз) возросли площади под такого типа культурами.
В настоящее время в мире функционирует свыше 1460 национальных генных банков, в том числе около 300 крупных, в которых в условиях ex situ обеспечивается гарантированное хранение образцов культурных растений и их диких сородичей. Хранителями коллекций ex situ являются и ботанические сады, которых в мире насчитывается около 2 тыс. (около 80 тыс. видов растении, 4 млн. образцов и 600 банков семян). Их наличие — это признак национального суверенитета, уровня культуры, заботы о будущем страны и мира. К 2002 г. в международных центрах, находящиеся под контролем консультативной группы ФДО, сохранилось свыше 532 тыс. образцов растений, из которых 73% принадлежит к традиционным и староместным сортам, а также диким сородичам культурных растений. Как отмечает Длексанян (2003), следует различать понятия «генбанк» и «коллекции ex silu». Если первое — это гарантированное хранение генофонда в специально оборудованных помещениях, то «коллекции ех situ» включают образцы, которые представляют интерес для их держателей.
В начале 50-х гг. XX века был получен первый полукарликовый сорт риса за счет использования гена карликовости китайского сорта Fee-geo-woo, а сорт пшеницы Gaines на орошаемых землях тихоокеанского Северо-Запада США дал рекордный урожай — 141 ц/га. В 1966 г. был создан сорт IR 8, получивший прозвище «чудо-рис». При высокой агротехнике эти сорта давали 80 и даже 130 ц/га. Аналогичные результаты удалось получить и на просе. Если у старых сортов индекс урожая составлял 30-40%, то у новых — 50-60% и выше.
Дальнейшие возможности увеличения урожайности за счет роста индекса урожая ограничены. Поэтому значительно большее внимание должно быть уделено повышению величины чистого фотосинтеза. Необходима ориентация на широкую видовую и сортовую гетерогенность агроэкосистем и агроландшафтов в условиях полевого растениеводства, наряду с подбором страховых культур, а также культур и сортов-взаимострахователей, включает и дифференцированный подход к реализации адаптивного потенциала каждого из них. Высокая потенциальная продуктивность сорта и агроэкосистемы, достигаемая путем (а иногда и за счет) снижения их экологической устойчивости к лимитирующим величину и качество урожая факторам внешней среды, так же как и функционирование избыточно биоэнергозатратной экологической устойчивости, не могут рассматриваться в качестве адаптивных, поскольку для культивируемых растений основным показателем адаптивности в конечном счете является обеспечение высокой величины и качества урожая. Источником для научно обоснованной селекции по созданию необходимых сортов могут быть генофонды, накопленные в генбанках.
Следует подчеркнуть, что в мировых генбанках культурных растений собраны миллионы образцов, однако до сих пор только 1% из них исследован в отношении их потенциальных свойств (Жученко, 2004). В то же время ведущее значение для создания устойчивых агросистем имеет контроль и совершенствование их генетической компоненты — генофондов сельскохозяйственных видов, определяющее особенности локальных агросистем.
Генетически модифицированные организмы и оценка их безопасности
Общие правила проверки безопасности ГМО
В США безопасность всех ГМО проверяют три федеральных органа: Министерство сельского хозяйства, ответственное за то, чтобы выращивание любого сорта сельскохозяйственных культур не оказывало вредного влияния на все остальные растения; Агентство по охране окружающей среды, особо отвечающее за проникновение на рынок растений, обладающие устойчивостью к гербицидам, насекомым-вредителям и наиболее распространенным заболеваниям, и, наконец, Комиссия по контролю продуктов питания и лекарственных средств, в чьем ведении находится пищевая безопасность населения. К ГМ продуктам все они предъявляют требования гораздо более высокие, чем к сортам, полученным в результате обычной селекции, в которой мутации вызваны облучением или применением химикатов. В то же время общество должно отчетливо сознавать, что в природе не бывает «нулевого биологического риска», представление о котором — всего лишь воплощение не основанного ни на каких научных данных «принципа предосторожности», используемого противниками ГМО как уловка, цель которой — воспрепятствовать развитию этого направления науки и технологии. Поданным Американского совета по науке и здравоохранению, пока нет достоверной научной информации, свидетельствующей о какой-либо опасности, присущей ГМО.
Рекомбинантные ДНК на протяжении 35 лет с успехом используются в фармацевтике, где до сих пор не зафиксировано ни одного случая вреда, вызванного генноинженерными процессами. Точно так же нет ни одного свидетельства каких-либо нарушений, вызванных потреблением ГМ продуктов, а их потребляют сотни миллионов людей.
Основные разработчики генетически модифицированных сельскохозяйственных культур — научные центры, чьи исследования традиционно были направлены на создание химических препаратов для агропромышленного сектора. Проведение параллельных разработок в области биотехнологии и химии приводит к созданию тандема пестицид — растение, имеющее устойчивость к данному пестициду.
Медико-биологическая оценка ГМО состоит из нескольких блоков исследований, выполнение каждого из которых обязательно. В соответствии с установленным порядком, санитарно-эпидемиологическая экспертиза каждого ГМО, впервые поступающего на рынок России в качестве пищевого или фуражного сырья, осуществляется по трем направлениям: медико-генетическая оценка; медико-биологическая оценка; оценка технологических параметров.