Тема: «Использование биотехнологии в селекции растений и ее

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
генноинженерных
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 генноинженерной деятельности, должна
соответствовать требованиям
экологической безопасности,
санитарных норм, фармакопейных
статей, обязательным требованиям
государственных стандартов
Российской Федерации (Федеральный
закон «О государственном
регулировании в области генноинженерной 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 - санитарногигиеническая 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.