История создания и мировое производство генетически модифицированных источников
До недавнего времени высокопродуктивные сорта сельскохозяйственных растений и новые породы животных получали главным образом путем направленной селекции. Однако этот подход, требующий для своей реализации много времени (как правило, 10—15 лет), уступил место методам, основанным на генной инженерии высших организмов. Теперь гены, обусловливающие специфические признаки, могут вводиться в клетки растений и животных и наследоваться последующими поколениями.
Таким образом, в настоящее время наряду с традиционными технологиями увеличения урожайности сельскохозяйственных растений, повышения устойчивости к болезням, вредителям и сорнякам, значимое место занимает генетическая инженерия и биотехнология.
Первые ГМ-культуры сельскохозяйственных растений появились более 20 лет назад, когда американская фирма «Monsanto», производящая гербициды, начала поставлять на рынок и устойчивые к ним сорта трансгенных растений сои.
Основной целью биотехнологических экспериментов является создание новых сортов культурных растений для удовлетворения потребностей человека в пище, лекарствах,
источниках энергии и т.д. В настоящее время получено несколько десятков видов трансгенных (ТГ) растений, обладающих признаками, которые детерминируются генами, введенными в их геном генно-инженерными методами. К числу таких признаков относятся:
♦ способность синтезировать инсектициды;
♦ устойчивость к вирусным инфекциям;
♦ устойчивость к гербицидам;
♦ повышенная пищевая ценность плодов, семян и т.д.;
♦ измененные сроки созревания плодов и др.
Исследования в области генетической инженерии
животных по сравнению с растениями не столь успешны. В основном они касаются изучения механизмов возникновения болезней человека у трансгенных мышей, которые используются в качестве модельной системы. Ученые работают с млекопитающими, птицей, рыбами. Известны примеры практического применения ГМ-животных организмов в сельскохозяйственной практике. Известные всему миру «овечка Долли» и «теленок мистер Джеффер-сон» не являются ГМ-организмами как таковыми, поскольку получены из соматических клеток организмов-доноров, не подвергавшихся генетическим манипуляциям.
Генетически модифицированные микроорганизмы используются как продуценты ферментных препаратов и применяются в хлебопечении, пивоварении, сыроделии и других отраслях пищевой промышленности.
Наибольшие успехи в создании ГМ-организмов и их практическом применении достигнуты в области растений. Крупномасштабное промышленное производство ГМ-расте-ний началось в 1996 г. Площадь, засеянная ТГ-культурами в тот год, составляла 1,7 млн га, через шесть лет, в 2002 г., — уже 58,7 млн га, а в 2007 г. — более 110 млн га .
В настоящее время ТГ-культуры выращиваются в 22 странах: США, Аргентина, Бразилия, Канада, Индия, Китай, Парагвай, Южная Африка, Уругвай, Филиппины, Австралия, Румыния, Мексика, Испания, Колумбия, Франция, Иран, Гондурас, Чешская республика, Португалия, Германия, Словакия. Лидерами являются США —
54% от всех засеваемых площадей, Аргентина — 18%, Бразилия — 11% и Канада — 6% .
Площади, занятые ГМ-культурами, всего в мире (по данным ISAA)
Лидерами являются США — 66% от всех засеваемых площадей, Аргентина — 23%, Канада — 6% и Китай — 4% .
Площади возделывания ТГ-культур по странам, млн га
|
Страна |
1996 |
1997 |
1998 |
1999 |
2000 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
|
США |
1,449 |
7,46 |
19,26 |
26,25 |
28,25 |
33,02 |
37,53 |
40,72 |
44,79 |
47,40 |
54,6 |
|
Аргентина |
0,037 |
1,76 |
4.82 |
6,84 |
9,61 |
11,78 |
13,59 |
14,90 |
15,88 |
16,93 |
18,0 |
|
Бразилия |
0,000 |
0,10 |
0,50 |
1,18 |
1,30 |
1,31 |
1,74 |
3,00 |
5,00 |
9,00 |
11,5 |
|
Канада |
0,139 |
0,65 |
2,16 |
3,53 |
3,33 |
3.21 |
3,25 |
4,43 |
5,07 |
5,86 |
6,1 |
|
Китай |
0,000 |
0,03 |
0,26 |
0,65 |
1,22 |
2,17 |
2,10 |
2,80 |
3,70 |
3,30 |
3,5 |
|
Индия |
0,000 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,04 |
0,10 |
0,50 |
1,30 |
3,8 |
|
Парагвай |
0,000 |
0,00 |
0,00 |
0,06 |
0,09 |
0,34 |
0,48 |
0,74 |
1,20 |
1,80 |
2,0 |
|
Австралия |
0,04 |
0,06 |
0,10 |
0,13 |
0.19 |
0,20 |
0,16 |
0,17 |
0.25 |
0,28 |
0,2 |
|
Другие |
0,001 |
0,02 |
0,06 |
0,07 |
0,18 |
0,26 |
0.35 |
0,51 |
1,06 |
1,31 |
2,3 |
|
Всего |
1,67 |
10,08 |
27,16 |
38,73 |
44,16 |
52,30 |
59,25 |
67,36 |
77,45 |
87,16 |
102.0 |
В настоящее время насчитывается более 50 видов ГМ-растений, многие из которых являются ценными хозяйственными культурами:
|
Арахис |
Лен |
Просо |
|
Баклажан |
Лилия |
Пшеница |
|
Банан |
Лук-латук |
Рис |
|
Батат |
Лотос |
Рожь |
|
Виноград |
Люцерна |
Свекла сахарная |
|
Гвоздика |
Морковь |
Тростник сахарный |
|
Горох |
Овес |
Солодка |
|
Груша |
Овсяница высокогорная |
Сорго |
|
Ель европейская |
Овсяница красная |
Спаржа |
|
Ель канадская |
Огурец |
Соя |
|
Земляника |
Орхидея |
Табак |
|
Канола |
Папайя |
Томат |
|
Капуста |
Персик |
Тополь |
|
Картофель |
Петуния |
Фасоль |
|
Киви |
Пион |
Хлопок |
|
Клюква |
Подорожник |
Яблоня |
|
Кукуруза |
Подсолнечник |
Ячмень |
Наибольшие площади, засеваемые ТГ-культурами, занимают соя, кукуруза, хлопок . Так, в 2006 г. площади, отведенные под ГМ-сою, составляли 57% , ГМ-кукурузу — 25%, ГМ-хлопок — 13% от всей площади возделывания ГМ-культур .
Площади возделывания ТГ-культур в мире, млн га
Несомненно, в дальнейшем будут увеличиваться как площади возделывания под трансгенными культурами, так и перечень культур, вводимых в сельскохозяйственное производство, а также расширяться список стран, в которых эти культуры допускаются в практику сельского хозяйства.