CC BY
63
УДК 635.655; 631.523
Мороховец В.Н., канд. биол. наук; Басай З.В., канд. с.-х. наук;
Мороховец Т.В., канд. с.-х. наук, ГНУ ДВ НИИЗР
ОЦЕНКА БИОБЕЗОПАСНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ РАУНДАПОУСТОЙЧИВОЙ СОИ В ПРИМОРСКОМ КРАЕ
В результате исследований, проводимых Дальневосточным НИИ защиты растений с 2004 г., получены внутривидовые гибриды Glycinemax, гибриды G. soja х Glycinemax и G.gracilis х Glycinemax, устойчивые к глифосатсодержащим гербицидам, что подтверждает возможность переноса трансгена (определяющего устойчивость к глифосату) от генетически модифицированного сорта сои к обычным сортам, сое грацилис и дикой сое путём свободного переопыления.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ТРАНСГЕННЫЕ РАСТЕНИЯ, ГЕРБИЦИДЫ, РАУНДАП, РАУНДАПОУСТОЙЧИВАЯ СОЯ, ПЕРЕНОС ТАНСГЕНА
Morokhovets V. N., Cand. Biol. Sci.,;
Basay Z.V., Cand. Agr, Sci.;
Morokhovets T.V., Cand. Agr. Sci.;
State Scientific Institution Far Eastern Research Institute of Plant Protection
THE ASSESSMENT OF BIOSAFETY OF CULTIVATION OF ROUNDUP-RESISTANT
SOYBEANS IN PRIMORSKY REGION
According the researches, which have been carried out by the Far Eastern Research Institute of Plant Protection since 2004, were received the intraspecific hybrids Glycine max, hybrids G. soja x Glycine max and G.gracilis x Glycine max, which were resistanted to herbicides containing glyphosate. It confirms the possibility to transfer a transgene (determining the stability to glyphosate) from genetically modified grade of soybeans to usual grades; soybean gracilis and wild soybean by free repollination.
KEY WORDS: TRANSGENIC PLANTS, HERBICIDE, ROUNDUP, ROUNDUP-RESISTANT SOYBEANS, TRANSFER OF TANSGEN
Генетически модифицированный организм (ГМО) - это любой организм, за исключением организма человека, обладающий новой комбинацией генетического материала и полученный благодаря использованию методов современной биотехнологии. Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутагенеза.
Основным видом генетической модификации в настоящее время является использование трансгенов для создания трансгенных организмов» [3, 4].
Первое экспериментальное трансгенное растение (табак) было получено в 1983 году, впервые на рынок генно-модифицированная (ГМ) культура (томаты с задержкой созревания) вышла в 1994 г. [3]. В 2010 г. площади под трансгенными соей, кукурузой, сахарной свёклой, хлопком, картофелем и другими культурами составили около 150 млн. га в 29 странах. Лидерами, в которых суммарная площадь посевов генетически модифицированных растений (ГМР) превысила 100 млн. га, стали США, Бразилия, Аргентина, Индия,
Канада, Китай, Парагвай, Пакистан, ЮАР и Уругвай [1].Если одной из наиболее обсуждаемых в самых широких научных и общественных кругах является проблема безопасности продуктов питания, полученных из трансгенных растений, то технологические, экономические и некоторые экологические преимущества их возделывания очевидны. Увеличивается урожайность культур, снижаются затраты на их производство за счет сокращения обработок почвы и объемов применяемых пестицидов, вплоть до полного отказа от них, как, например, в случае использования сортов, устойчивых к насеко-мым-вредителям. Применение глифосатсо-держащих гербицидов сплошного действия (Раундап и др.) в посевах устойчивых к ним растений позволяет полностью решить проблему засоренности, в том числе трудно искореняемыми сорняками, не оказывает никакого отрицательного действия на обрабатываемую культуру и последействия на культуры севооборота. В Российской Федерации запрещено выращивание трансгенных растений, но разрешено использование 17 их видов для производства продуктов питания и кормов. Одной из основных причин запрета на возделывание трансгенных растений в
23
Российской Федерации и ряде других в основном европейских стран является риск горизонтального переноса генов, переноса семян и пыльцы за пределы места выпуска и в организмы, которые не планировались для генно-инженерной модификации. Возможность переноса пыльцы от культурных ра-ундапоустойчивых растений к их диким сородичам может стать результатом появления у них устойчивости к гербицидам, используемым в технологии возделывания ГМР[2]. С практической точки зрения интересно изучение возможности передачи трансгенов внутри вида, между сортами для придания ценным местным сортам свойства устойчивости к глифосату. С целью выяснения этих вопросов в 2004 г. в ГНУ ДВНИИЗР Россельхоза-кадемии «Итоги координации НИР по сое за 2006-2010 гг. и направления исследований на 2012-2015 годы» совместно с Центром «Биоинженерия» РАН была начата работа по оценке возможности переноса трансгена путем свободного переопыления от раундапо-устойчивого сорта сои RR-GTS 40-3-2 к сорту Венера, дикой сое Glycinesoja Sieboldet Zucc^ G.gracilis, которые некоторые исследователи считают ушедшими в природу гибридами между дикой и культурной соей.
Для оценки возможности переноса трансгеновот глифосатоустойчивого сорта сои RR-GTS 40-3-2 к местному сорту Венера, полученному методами традиционной селекции, в ДВНИИЗР ежегодно формировались их смешанные посевы. Собранные семена использовали на следующий год для очередного смешанного посева и получения растений, обрабатываемых Раундапом (4 л/га).В проведенных в 2004-2006 гг.опытах по совместному выращиванию ГМ сои и сои сорта Венера были выявлены внутривидовые гибриды, устойчивые к гербициду Раундап. Факт передачи генетической вставки сорту сои Венера от генно-модифицированной сои подтверждён молекулярным анализом, проведенным в Центре «Биоинженерия» РАН. За 4 года была получена местная гибридная популяция культурной сои, практически полностью устойчивая к Раундапу, из которой проводится отбор растений по некоторым морфологическим и хозяйственно-ценным признакам. При отборе особое внимание уделяется свойству раннеспелости и высокому уровню урожайности.
Нами было установлено, что применение селективных гербицидов в посевах ГМ сои, внутривидовых глифосатоустойчивых гибридов сои способствует частичной потере их устойчивости к Раундапу и изучена динамика этого процесса. Соя RR-GTS 40-3-2 оказалась более стабильной в сохранении данного свойства по сравнению с местным ГМ гибридом. Выжившие после обработки Раунда-
пом растения позволяют на следующий год вновь сформировать популяцию полностью устойчивую к глифосату.
На протяжении всех лет исследований мы ежегодно осуществляли совместный посев ГМ сои, внутривидовых гибридов ГМ сои и G.soja. С 2006 г. также каждый год совместно выращивали культурную ГМ сою и 12 генотипов G. gracilis, но только в 2009 г. были получены первые гибриды 9 генотипов G. gracilis странсгенной культурной соей. И только в 2010 г. после обработки Раундапом более чем 35 тысяч растений дикой сои из многолетнего смешанного посева с культурной ГМ соей выжили и успешно закончили вегетацию 9 растений. Интересно, что на следующий год 100% растений, полученных из семян, собранных с 9 выживших растений, прекрасно перенесли двукратную обработку Раундапом. Семена, гербарный материал, зафиксированные высечки листовых пластинок потенциальных гибридов G.soja, G. gracilis с культурной соей были отправлены в Центр «Биоинженерия», где методами молекулярного анализа было подтверждено наличие в них трансгенной вставки, определяющей устойчивость к Раундапу.
Таким образом, доказана возможность переноса трансгена, определяющего устойчивость к глифосату, от генетически модифицированного сорта сои к обычным сортам, сое грацилис и дикой сое путём свободного переопыления при их совместном выращивании (произрастании).
Результаты общих исследований ДВНИИЗР и Центра «Биоинженерия» опубликованы в 5 печатных работах, доложены на 4 конференциях, на Международном конгрессе по проблемам соеводства в Китае (Пекин, 2009).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гапоненко, А. Биотехнология - главный резерв повышения рентабельности растениеводства / А. Гапоненко // Защита растений. - 2011. -№ 12. - С. 10-11.
2. Конов, А.Л. Генетически модифицированные растения: реальные и мифические риски / А.Л. Конов, А.Г. Голиков, К.Г. Скрябин // Рос. хим. журнал. - 2005. - № 4. -С. 84-91.
3. Скрябин, К.Г. Агробиотехнология в мире: Научно-популярная монография / К.Г. Скрябин. - М.: ЗАО «РОСТ Медиа». - 2008. - 126 с.
4. Игнатьев И.. Генетически модифицированные организмы и обеспечение биологической безопасности. / И. Игнатьев, И.Тромбицкий, А. Лозан. - Кишинев: Эко-спектр-Бендеры, 2007. - 60 с.
5. Генетически модифицированный организм [Электронный ресурс] // Википедия: [сайт]. [2012]. URL:
http://ru.wikipedia.org/wiki/ Генетически модифицированный организм (дата обращения: 04.09.2012).
24
