Трансгенные деревья растут в Пущино

19.06.2009

Трансгенные деревья будут обладать рядом преимуществ, например, ускоренным темпом роста

Этим летом завершатся тепличные испытания генно-модифицированных форм осин и берёз, созданных специалистами Института биоорганической химии РАН под руководством кандидата биологических наук Константина Шестибратова. А уже в октябре около 300 тысяч саженцев — с более качественной древесиной и ускоренным темпом роста — планируется высадить на опытных полях Ленинградской и Нижегородской областей.

Ежегодно площади лесов на Земле сокращаются на 9,5 миллионов гектаров. Наиболее эффективный и быстрый способ их воспроизводства связан с созданием трансгенных деревьев, считают учёные. На сегодняшний день плантации с трансгенами составляют в мире не более пяти процентов от всех лесов. При этом дают они 25 процентов от общего объёма древесины — то есть в пять раз продуктивнее. Если бы плантации стали активнее развиваться, то многие естественные породы удалось уберечь от вырубки.

Первое генетически модифицированное дерево было получено в 1987 году, и уже через несколько лет в США проводились полевые испытания. Тогда же и в России предпринимались попытки создать трансгенные растения, но вскоре работы прекратились из-за финансовых сложностей в стране. В 2006 году в пущинском филиале Института биоорганической химии РАН была организована группа лесной биотехнологии, где впервые за долгие годы возобновились эти исследования. Учёные стали создавать трансгенные формы лиственных пород, преимущественно осины и берёзы, которые лидируют по скорости роста и имеют наибольший ареал распространения в России. Эти исследования финансируются по программам Россельхоза и Роснауки.

Трансгенные растения в лабораторных условиях растут в течение месяца в особой питательной среде. В качестве исходного материала учёные используют ценные формы, сорта и гибриды лесных пород. На 90 процентов успех обеспечивается выбором новых генов. Эта задача крайне сложная, учитывая, что биосинтезом древесины управляет около 40 тысяч генов, а нужно выбрать один. На практике обычно срабатывает только каждый второй ген. Для каждого вида лесной породы учёные создают несколько десятков трансгенных форм. Подготовленные в лаборатории партии растений высаживают в теплицы.

«Сейчас мы готовим в тепличных условиях стандартный посадочный материал, — говорит руководитель группы лесной биотехнологии ИБХ РАН Константин Шестибратов. — За три месяца саженцы достигнут высоты в полметра, после чего их можно будет поместить в грунт. О проведении полевых испытаний предварительно уже договорились с нижегородским Семёновским спецсемлесхозом и Санкт-Петербургским НИИ лесного хозяйства. Планируется, что в каждом регионе будет высажено по 150 тысяч саженцев — берёз и осин. Но прежде нужно будет получить соответствующие разрешения, оформить необходимые бумаги: тепличные испытания не требуют дополнительных согласований, а для работ в открытом грунте — они обязательны».

Трансгенные деревья будут обладать рядом преимуществ, например, ускоренным темпом роста, утверждают специалисты. В средней полосе России осина обычно вырастает за 25-30 лет. Учёные ставят задачу сократить этот период в полтора раза — до 15-20 лет. Пока в лабораторных условиях смогли добиться 15-процентного ускорения. Кроме того, будет улучшено качество древесины за счёт повышения в ней количества целлюлозы.

Полевые испытания должны продлиться три года, за это время специалисты получат образцы древесины с открытого грунта и необходимые данные о её свойствах. После этого будут выбраны перспективные клоны для дальнейшего распространения, то есть переходить к более масштабному проекту, например, по организации опытного производства — закладывать плантацию и выращивать эти деревья для промышленных целей.

Таковы перспективы исследований, но в полной мере их удастся реализовать только в том случае, если в России снимут законодательный запрет на широкое внедрение трансгенных растений. Пока же, согласно закону от 1992 года об инженерно-технической деятельности, разрешается доводить исследования по трансгенам лишь до полевых испытаний. Сейчас готовятся поправки к закону и не исключено, что к моменту завершения полевых испытаний, запрет будет снят.

Дополнительная информация: Константин Александрович Шестибратов, к.б.н., руководитель группы лесной биотехнологии пущинского филиала Института биоорганической химии им. академиков Ю. Овчинникова и М. Шемякина РАН, МО, Пущино, 8-496-733-09-66, schestibratov@fibkh.serpukhov.su

Источник информации: «Информнаука», Институт биоорганической химии им. академиков Ю. Овчинникова и М. Шемякина РАН, пущинский филиал, МО, Пущино

©РАН 2020