Тема: «Биотехнологические методы в селекции растений» 1.Основные селекционные задачи, решаемые с помощью методов биотехнологии. 2.Биотехнологические методы, применяющиеся в селекции растений.. 3.Генная инженерия и селекция растений. 4.Использование трансгенных растений в решении проблем, стоящих перед человечеством. 5.Безопасность трансгенных растений.

Основные селекционные задачи, решаемые с помощью биотехнологии следующие: -создание нового исходного материала для селекции; -ускорение селекционного процесса за счет быстрого получения гомозиготных генотипов после проведения скрещивания или получения самоопыленных линий при селекции гетерозисных гибридов; -снижение трудоемкости селекционных работ за счет уменьшения популяций для отбора; -повышение эффективности отбора ценных генотипов и постоянного контроля за наличием их в отбираемом селекционном материале.

Все биотехнологические методы, которые применяются в селекции растений, можно разделить на две группы: использование культуры клеток и тканей и генетическую (генную) инженерию

Генная инженерия – целенаправленное изменение генетических программ клеток для придания исходным формам новых свойств или создания принципиально новых форм организмов.

Генно-инженерная деятельность ученых, специалистов, научных организаций и государственных органов, направленная на получение, испытание, транспортировку и использование генетически модифицированных организмов (ГМО) и полученных из них продуктов.

Главнейшая цель генно- инженерных манипуляций применительно к селекции заключается в переносе гена, отвечающего за какой-то важный хозяйственный признак, и обеспечение его экспрессии, из одного вида в другой (трансгенез).

Трансгенез складывается из нескольких операций: -обособление переносимого гена; -клонирование его; -перенос гена в геном реципиента; -обеспечение его экспрессии; -получение растений – регенерантов с новым геном. Далее растения поступают в селекционный процесс.

Площади под трансгенными растениями, не считая Китая.

Основные культуры трансгенных растений (посевы в 1999 г.): соя - 54%, кукуруза - 28%, хлопок - 9%, рапс - 9%, картофель - 0,01%.

В настоящее время получены сорта и гибриды, устойчивые к гербицидам у кукурузы, пшеницы, картофеля, хлопчатника, риса, сои, сахарной свеклы, томатов и др. культур.

Созданые трансгенные сорта кукурузы, хлопчатника, риса, сои, картофеля, томата, занимающие около 400 тыс. га., устойчивых к насекомым вредителям

Методами генной инженерии решается и проблема повышения качества продукции растениеводства. Заметные успехи достигнуты в повышении качества растительного масла рапса с низким содержанием эрукровой кислоты и увеличение содержания лизина в белке кукурузы и пшеницы.

Специалисты считают, что из 424, миллионов гектаров земли, пригодной для земледелия, под трансгенные растения можно отвести 177 миллионов. Из них засеяно пока только 15%.

Генная инженерия позволяет значительно расширить сферу поиска генетических доноров хозяйственно ценных и адаптивно значимых признаков, причем не только среди высших растений, но и всего биологического разнообразия, включая микроорганизмы и пр. Это особенно важно для тех видов культивируемых растений, имеющийся генофонд которых беден или не имеет необходимых гендоноров.

Применительно к сельскохозяйственной биотехнологии и проблематике с помощью методов генетической инженерии может и должна быть решена задача по созданию исходных принципиально новых и улучшенных генотипов растений и животных с комплексной устойчивостью к наиболее опасным патогенам и другим вредным организмам, к абиотически стрессовым факторам среды.

Использование ценных генотипов растений в селекции и семеноводстве, а животных в племенной работе позволяет создавать новые поколения сортовых ресурсов, пород и линий животных, обогащать биологическое разнообразие растительного и животного мира в целом.

Введенный в растение ген - это участок ДНК, а его продукт – белок. В желудочно-кишечном тракте нуклеиновые кислоты расщепляются на обычные нуклеотиды, а белки – на аминокислоты, которые не могут представлять никакой опасности.

Продукция (услуги), полученная с применением методов генно- инженерной деятельности, должна соответствовать требованиям экологической безопасности, санитарных норм, фармакопейных статей, обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации (Федеральный закон «О государственном регулировании в области генно- инженерной деятельности», ст. 11, 1996г.)

Во всех странах, где уже выращивают трансгенные растения или только планируют это сделать, созданы комиссии для их проверки и регистрации. В России регистрацию трансгенных растений координирует Межведомственная комиссия по проблемам генно-инженерной деятельности, созданная Правительством РФ в 1997 году. Деятельность в области биотехнологий, в том числе создание трансгенных растений, регулируют более 150 законов, постановлений и нормативных актов.

Необходимый этап испытаний - санитарно- гигиеническая экспертиза. Ее проводят специалисты Института питания РАМН, Университета прикладной биотехнологии и Центра биоинжемерии РАН. Они проверяют: одинаков ли химический состав исходных и трансгенных растений; не ухудшилась ли биологическая ценность и усвояемость приготовленных из растения продуктов; не может ли растение и приготовленная из него пища вызывать аллергию или иначе влиять на иммунную систему; не окажутся ли они токсичными, канцерогенными или мутагенными; не влияют ли на репродуктивные функции животных и человека.

Только после прохождения всех этапов испытаний Госсанэпиднадзор выдает санитарно-гигиенический сертификат на использование растения пищевых целях.