Зри в семя: почему селекция в РФ отстает от мировой и что с этим делать
Какие семена сажают в России
В 2018 году ученые из Омского государственного аграрного университета вывели сорт пшеницы «Сова» с фиолетовыми зернами. Она содержит много антиоксидантов и богата антоцианами, которые придают зернам необычный цвет и помогают бороться с воспалительными процессами. Новый сорт устойчив к засухе и вредителям и не требует обработки химикатами.
Над выведением «Совы» исследователи работали около десяти лет. После трехлетних испытаний ее внесут в государственный реестр, ожидают селекционеры.
Всего в реестре сортов, допущенных к использованию на территории России, около 25 тыс. наименований. Но в промышленных масштабах используется только малая часть. При этом пшеница — единственная из ключевых сельхозкультур, производство которой опирается на разработки российских селекционеров.
По другим культурам ситуация совсем другая. За 2009-19 годы в российском АПК резко выросла доля семян зарубежной селекции, выяснили авторы исследовательского проекта «Селекция 2.0». Его подготовили эксперты из Института права и развития ВШЭ-Сколково, Международного центра конкурентного права и политики ВШЭ-Сколково и Центра технологического трансфера НИУ ВШЭ при поддержке Федеральной антимонопольной службы. Основные выводы доклада представили на круглом столе в «Российской газете».
По данным исследователей, доля иностранной селекции по кукурузе за последние десять лет увеличилась с 37 до 58%, по подсолнечнику — с 53% до 73%. Выше всего показатель по сахарной свекле: 98% площадей засеяно зарубежными сортами.
«Если ничего не менять, пшеница с высокой вероятностью повторит траекторию развития других культур», — прогнозируют авторы доклада. По их словам, пока глобальные компании мало вкладывались в биотехнологическую селекцию пшеницы: у этой культуры сложный геном, который ученые расшифровали только в 2018 году.
Но теперь селекционные программы по пшеницы будут обновляться. Это может поставить под угрозу в том числе позиции РФ как экспортера зерновых, предостерегают участники рынка.
Эдуард Зернин, предправления Союза экспортеров зерна:
«Россия держит лидерство на мировом рынке пшеницы в условиях жесткой конкурентной борьбы. И хотя некоторые страны — вчерашние лидеры — сфокусировали свое производство на более маржинальных культурах (в первую очередь, сое и кукурузе), мы чувствуем серьезное давление со стороны Австралии, особенно на рынках Юго-Восточной Азии, а также Аргентины. Обе страны имеют благоприятное расположение, которое в условиях глобального изменения климата начинает играть критическую роль.
Более того, в 2020 году Аргентина первой в мире одобрила коммерческое производство засухоустойчивой генно-модифицированной пшеницы. Это может привести к революционному переделу рынка, если Аргентина сможет существенно нарастить объемы производства и снизить себестоимость. Крупнейшие мировые потребители озабочены скорее ценой, чем качеством закупаемого зерна.
К слову, Китай, крупнейший производитель пшеницы в мире, недавно принял решение в направлении индустриального применения биотехнологий в селекции растений. Похоже, в долгосрочной перспективе коммерческая адаптация ГМО-культур станет главной угрозой нашим лидирующим позициям на мировом рынке пшеницы».
Чем российские семена хуже
Средний возраст российских сортов на рынке — 10-20 лет, подсчитали авторы доклада. Это вдвое больше, чем у сортов зарубежной селекции, которые используются в России. В итоге отечественные семена часто проигрывают по своим характеристикам.
За последние пару десятилетий в мире практически завершился переход от экстенсивной к интенсивной модели земледелия. Теперь растение рассматривается как технологичный биореактор, который перерабатывает в сельскохозяйственную продукцию все ресурсы, вносимые в почву. А селекционеры каждый год создают новые сорта, выполняющие эту задачу все более эффективно.
Семена сильно влияют на урожай, в том числе за счет «отзывчивости» сорта к удобрениям, пестицидам и другим агротехнологиям. Сегодня урожайность российской пшеницы более чем вдвое отстает от показателей Канады, Китая и стран Европы — прежде всего, по темпам роста, показало исследование ВШЭ и ФАС. Лидером рейтинга по итогам опроса аграриев о яровой пшенице оказался «Тризо» немецкой компании DSV — один из немногих иностранных сортов, допущенных на рынок РФ.
В российской селекционной науке дела обстоят не лучшим образом, признают авторы доклада. Активность и цитируемость научных организаций из России в области современных биотехнологий растений составляет меньше 1% от того же показателя США или Китая. Диссертаций по теме защищается все меньше, в профильных организациях не хватает кадров, а в вузах — современных образовательных программ.
Тем не менее, достижения отечественной селекции нельзя недооценивать, говорит академик РАН, директор Федерального научного центра кормопроизводства и агроэкологии имени В.Р. Вильямса Владимир Косолапов. В России есть научные школы легендарных ученых, напоминает он. И именно семенами, выведенными российскими НИИ, засевается 87% площадей озимой пшеницы и 92% площадей овса, а по рису и гречихе — 100%.
Как селекционеры остались без денег
Главная проблема состоит в том, что в России селекционеры слабо связаны с рынком, считают исследователи из ВШЭ и ФАС. А схема возврата денег в селекцию и семеноводство, по их словам, «и вовсе не функционирует».
Когда речь идет о семенах гибридов, вопрос решается естественным путем. Урожайность и качество таких семян теряются при пересеве. То есть сельхозпроизводители не могут получить их самостоятельно. Поэтому селекционеры контролируют цены на семена своих сортов, и они соответствуют вкладу в стоимость конечной продукции. Например, в производстве рапса и кукурузы на семена приходится 25-30% операционных расходов.
С негибридными сортами сложнее. Такие семена можно воспроизводить практически бесконтрольно. У селекционеров нет рычагов, чтобы на это повлиять — и сельхозпроизводители, и семенные компании могут получить продукцию без их участия. В итоге доля негибридных семян в операционных расходах намного ниже. К примеру, для пшеницы она составляет всего 10-15%, и лишь малая часть доходит до селекции.
Мировые отраслевые тренды дополнительно осложняют ситуацию. После череды слияний и поглощений глобальные игроки стали активно предлагать пакетные решения для сельхозпроизводителей. Семена продают вместе с агрохимией и подключением к цифровым платформам. В результате любые сторонние разработки оказываются несовместимы с продукцией компаний, доминирующих на рынке.
Вдобавок ко всему размер роялти, которые получают российские селекционеры, заметно ниже, чем в других странах. По экспертным оценкам, они составляют 0,016% против 2% на зарубежных рынках.
Основным источником средств для селекции остаются прямые государственные субсидии для профильных госучреждений, большинство которых плохо адаптированы к рынку.
«Мы слышим много критики в адрес научно-исследовательских институтов, но бизнес не спешит вступать во взаимодействие с наукой. Здесь тоже есть проблемы, работу не получается выстраивать эффективно», — объясняет ситуацию директор Самарского научно-исследовательского института сельского хозяйства им. Н. М. Тулайкова Сергей Шевченко. По его мнению, «новые экономические формы» должны развиваться, но при этом важно бережно отнестись к селекционной работе институтов, которая выстраивалась много десятилетий.
Вугар Багиров, директор Департамента координации деятельности организаций в сфере сельскохозяйственных наук Министерства науки и высшего образования РФ:
«Доктрина продовольственной безопасности устанавливает, что к 2030 году мы должны обеспечить семенами 75% потребностей российских производителей.
Более тесные связи науки с реальным сектором экономики, с бизнесом — это единственная возможность для развития селекции сегодня. Других альтернативных вариантов у нас нет.
Мы готовы к агрессивной наступательной работе, чтобы выводить селекционные достижения на мировой рынок. Национальный проект «Наука» предусматривает создание пяти агробиотехнопарков, которые будут распространять селекционные достижения и передовые биотехнологии в регионах. Для этих целей создаются 35 селекционных семеноводческих центров, предусматривается их финансирование в размере 3,5 млрд руб. И, конечно, нормативно-правовое поле отрасли требует обновления».
Где взять средства
Объем инвестиций в отрасль сегодня примерно в 10 раз ниже той стоимости, которая может потенциально создаваться на этом этапе, выяснили авторы «Селекции 2.0».
«Мы находимся в ситуации, когда для качественного скачка вперед в области селекции российским участникам рынка недостаточно государственных денег, которые институты получают в виде субсидий, дотаций, госзаданий и так далее», — считает директор Центра технологического трансфера НИУ ВШЭ Михаил Харченко. Он подчеркивает, что объем такого финансирования не сравним с инвестициями транснациональных компаний в НИОКР.
По словам эксперта, у российской селекции остается два возможных источника финансирования — коммерческий и инвестиционный. Но частные инвестиционные деньги не придут в селекцию, пока не ясна схема монетизации. Значит, необходимо проработать бизнес-модели селекции и коммерческого заработка в этой сфере.
«Источником коммерческих денег может быть только товарный рынок, — продолжает Харченко. — Для сортовых и гибридных культур существуют разные подходы, но смысл сводится к перераспределению доходов товаропроизводителей в пользу селекционеров и семеноводов. Как мы видим на примере пшеницы, даже 1% от рынка товарной продукции даст 7-8 млрд руб. российскому селекционеру в виде роялти и лицензионных платежей, а по подсолнечнику — 2-3 млрд руб.»
Чтобы решить проблемы селекции, не нужно множить государственные структуры, согласен консультант гендиректора по семеноводству группы «Продимекс» Дмитрий Балков. «Мы можем работать в той системе, которая есть. Но главное, чтобы специалисты в прикладной селекционной науке понимали, что их главная цель — это зарабатывать деньги, а не просто выводить новые сорта «для галочки», — уверен эксперт.
Как развивать отрасль
Авторы «Селекции 2.0» уверены, что положение дел в индустрии угрожает превращением России в «мировую грядку» — центр низкомаржинального, экономически нестабильного и экологически вредного производства, которое глубоко зависит от государственных субсидий. И чтобы этого избежать, селекции и семеноводству нужна структурная трансформация.
Примером нового подхода к развитию отрасли, ориентированного на повышение конкурентоспособности российского агросектора, стало предписание ФАС России по сделке слияния Bayer-Monsanto. Регулятор согласовал слияние, но выставил Bayer ряд условий. Агрогиганта обязали безвозмедно передать российским аграриям генетический материал и технологии для вывода собственных сортов и гибридов и провести тренинги для получателей. При поддержке Bayer также был создан учебно-научный центр биотехнологии растений для обучения передовым селекционным методам.
Выполнение предписания контролирует специально созданный для этих целей на базе «Вышки» Центр технологического трансфера. Одним из специальных проектов Центра, реализованных совместно с партнерами, стала «Селекция 2.0».
Авторы проекта предложили десять основных шагов, которые должны обеспечить селекционеров инвестициями, а сельское хозяйство — отечественными семенами. Речь в первую очередь о переводе отрасли на рыночные рельсы.
Помочь развитию сильных компаний из частного сектора — самый очевидный путь, чтобы преодолеть зависимость от иностранных сортов и гибридов, полагает помощник премьер-министра России и бывший глава ФАС Игорь Артемьев. «Только такие игроки имеют шанс выдержать конкуренцию с зарубежными поставщиками, которые все чаще предлагают не просто генетический материал (семена), а готовые пакетные решения», — отмечает Артемьев.
Господдержку нужно направить на создание «вертикально-интегрированных национальных лидеров», говорится в докладе. Такие компании не только будут заниматься селекцией и семеноводством, но смогут продавать собственные пакетные решения — так же, как это делают глобальные игроки.
Кроме того, авторы исследования предлагают создать несколько междисциплинарных образовательных центров для подготовки селекционеров, биотехнологов и биоинформатиков. А также переориентировать научные учреждения на потребности бизнеса, сформировать собственную базу данных генетических коллекций, разработать новые программы и принять единую стратегию селекции на срок до 2030 года.
Вдобавок понадобится обновить нормативное поле по целому ряду направлений — от защиты прав интеллектуальной собственности до трекинга семенного материала на рынке.
Алексей Иванов, директор Института права и развития ВШЭ-Сколково, директор Антимонопольного центра БРИКС:
«Одна из фундаментальных проблем, которую мы выявили в ходе исследования — это отсутствие нормально работающей рыночной цепочки в селекционно-семеноводческой отрасли нашей страны.
Мы видим, что государственные НИИ, являющиеся, например, держателями патентов в отношении ключевых сортов пшеницы, получают в общей сложности в год порядка 120 млн руб. роялти, при том, что товарной пшеницы у нас выращивают на 800 млрд руб.
Этот аномально низкий размер лицензионных отчислений, перераспределяемых от производителей селекционерам, объясняется, в числе прочего, низкой включенностью государственных учреждений в рынок, что в целом нормально для постсоветских научных организаций.
Но прикладная селекция — это давно не наука. Это технологический бизнес, который должен работать в рыночной конкурентной логике, динамично улавливать спрос со стороны аграриев. ГосНИИ — это не лучшая форма для такой работы».
Подпишитесь на наш «Зеленый» канал в Telegram. Публикуем свежие исследования, эко-новости и советы, которые помогут жить, не вредя природе.
Задания части 2 ЕГЭ по теме «Классическая селекция»
1. Известно, что хвост самца японского петуха декоративной породы достигает 10 метров. Поясните, как эта порода была выведена человеком. Почему птицы с такой длиной хвоста не встречаются в природе?
1) человек вывел породу в результате искусственного отбора;
2) на основе наследственной изменчивости;
3) в природе птицы с длинными перьями в хвосте не имеют возможности выжить, так как длинный хвост мешает летать, уходить от преследований хищников
2. Что послужило материалом для искусственного отбора при выведении представленных на рисунке разновидностей капусты? Какие органы видоизменились в каждом случае?
Материалом для искусственного отбора послужили мутации и комбинации. У разновидности 1 видоизменилось соцветие, у разновидности 2 видоизменилась почка, у разновидности 3 видоизменился стебель.
3. Что служит исходным материалом для выведения представленных на рисунке пород голубей? Изменения каких органов взяты за основу выведения каждой породы?
1) наследственная изменчивость (мутационная, комбинативная);
2) у дутыша – изменение величины зоба;
3) у павлиньева голубя – изменения количества и формы перьев хвоста;
4) у мохноногого голубя – оперенность ног.
4. С какой целью в селекции растений производят скрещивание особей разных сортов?
1) Чтобы получить новые комбинации генов – создать наследственное разнообразие, которое является материалом для искусственного отбора.
2) Чтобы получить эффект гетерозиса.
5. Каково значение закона гомологических рядов в наследственной изменчивости Н. И. Вавилова?
1) Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
2) Закон позволяет прогнозировать наличие сходных мутаций у родственных видов.
3) Закон позволяет целенаправленно искать определенную мутацию у какого-либо вида, если эта мутация есть у близкородственого вида.
6. Среди сортов культурных растений, таких как томаты, баклажаны, сладкие перцы, тыквы, наблюдается большое разнообразие плодов, но не встречается разнообразие листьев. У многочисленных сортов огородной капусты, наоборот, очень изменчивы листья. Объясните, почему.
1) многочисленные сорта культурных растений – это результат деятельности человека, который включает оценку мелких изменений у исходных особей, подбор родительских пар, скрещивание, отбор и отбраковку; многократное повторение этих операций приводит к выведению нового сорта;
2) многочисленные сорта томатов, баклажанов, перцев и др. были получены из исходных диких видов путем отбора в направлении формы, размера и окраски плодов;
3) многочисленные сорта огородной капусты получены в результате селекции исходного дикого вида, отбор велся в направлении таких признаков, как форма и количество листьев.
7. Почему эффект гетерозиса проявляется только в первом поколении?
1) Эффект гетерозиса обеспечивается определенным сочетанием генов (большим количеством генов, находящихся в гетерозиготном состоянии).
2) В следующем поколении при половом размножении это сочетание генов исчезает из-за комбинативной изменчивости.
8. В настоящее время в птицеводстве нашли широкое применение гетерозисные бройлерные цыплята. Почему именно их широко используют для решения продовольственных задач? Как их выводят?
1) бройлерные цыплята отличаются интенсивным ростом, они быстро набирают массу;
2) бройлерных цыплят получают при скрещивании чистых линий, у гибридов первого поколения проявляется эффект гетерозиса.
9. Почему не удаётся получить плодовитое потомство при скрещивании разных видов, например осла и лошади?
1) У осла и лошади разные кариотипы. (У осла 62 хромосомы, у лошади 64.)
2) Хромосомы лошади не гомологичны хромосомам осла.
3) Разные хромосомы в мейозе не конъюгируют друг с другом. Поэтому гибриды-мулы бесплодны.
10. В чём заключается преимущество некоторых полиплоидов перед обычными диплоидными организмами?
1) Полиплоидные формы более устойчивы к новым условиям среды.
2) Полиплоидия позволяет преодолеть бесплодие гибридов.
3) Полиплоидные формы дают большие урожаи (злаки, паслёновые и др.).
11. В последние годы стало модным держать кошек и собак, у которых отсутствует шерсть. Можно ли объяснить её отсутствие с точки зрения закона гомологических рядов наследственной изменчивости?
1) Кошки и собаки — представители класса Млекопитающие.
2) Млекопитающие произошли от одного или небольшого количества предков.
3) Можно предположить, что в классе млекопитающих у представителей разных семейств могут появиться сходные мутации, в том числе и вызывающие облысение.
4) Селекционеры, зная это, выводили лысые породы животных.
12. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Методы селекции». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. Дайте правильную формулировку. (1) В селекции растений применяют метод межвидовой гибридизации. (2) Биологически отдаленная гибридизация – это скрещивание растений, которые относятся к разным видам и даже родам. (3) В результате такого скрещивания получаются гибриды, которые, как правило, бесплодны. (4) Причина бесплодия связана с нарушением конъюгации хромосом в митозе. (5) Для преодоления бесплодия гибридов растений используют инбридинг. (6) В селекции животных преодолеть бесплодие межвидовых гибридов не удается. (7) При выведении новой породы животных, как правило, используют массовый отбор и внутривидовую гибридизацию.
1) 4 – причина бесплодия связана с нарушением процесса конъюгации хромосом в мейозе;
2) 5 – для преодоления бесплодия у гибридных растений используют метод полиплоидизации (аллополиплоидии);
3) 7 – при выведении новой породы животных используют индивидуальный отбор
13. В плодах ряда растений отсутствуют семена (апельсины, мандарины). Что лежит в основе получения таких сортов и как сохраняется этот признак?
1) в основе получения сорта лежит наследственная изменчивость и искусственный отбор;
2) признак сорта сохраняется путём вегетативного размножения растений
«До прилавков доходит хлеб с множеством синтетических добавок»
Российские ученые ведут непрерывный процесс селекции растений — благодаря их усилиям вскоре может появиться ячмень синего цвета, содержание антиоксидантов в котором будет сопоставимо с черникой. Об этом в интервью «Известиям» рассказала директор ФИЦ Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР) Елена Хлесткина. Исследователи из РФ совершили «зеленую революцию» в растениеводстве, за которую им следует дать Нобелевскую премию мира, считает она. В ходе беседы профессор РАН рассказала о создании новых сортов растений и редактировании генома, появлении в магазинном хлебе искусственных улучшителей и маркетинговых войнах на рынке сельхозпродукции, а также объяснила, как делать из растений положительных или отрицательных «персонажей».
«Под своим ячменем — миллионы гектаров»
— Для начала давайте определимся — что вообще такое растениеводство и как оно устроено?
— Это цепочка, которая начинается с фундаментальной науки, с работы с генетическими ресурсами, исходным материалом, хранящимся в коллекциях. Второй шаг — селекция, создание новых сортов и гибридов растений. Следующее звено — семеноводство. Оно идет в несколько этапов. Как правило, сам оригинатор сорта создает семенной фонд уровня «элита». Далее производственные семеноводческие компании создают из «элиты» репродукционные семена, которых должно быть достаточно для товарных посевов. Завершающий этап — производство товарной продукции. Эта цепочке необходима непрерывность действия, она должна быть отлажена. В идеале, по всем звеньям цепочки должно быть импортозамещение.
— Что у нас в России с этой цепочкой? Можно ли сказать, что мы по всем звеньям независимы?
— В этой цепочке в России всё хорошо на первом звене. У нас есть исходное генетическое разнообразие — это в первую очередь Вавиловская коллекция в ВИРе, на основе которой создаются сорта. Например, более 80% сортов зерновых культур, которые возделываются, созданы на основе Вавиловской коллекции.
С селекцией у нас тоже всё относительно неплохо. Сорта основных культур есть, они зарегистрированы в реестре, а это значит, что они при испытаниях превзошли стандарты по урожайности, и еще по ряду признаков. Однако пока еще есть проблема с гибридами.
— А чем они отличаются от сортов и зачем нужны?
— У некоторых культур практически уже не используются сорта, а используются гибриды. Это связано и с биологией самого объекта, способностью к гетерозису (явление «гибридной мощи»). Например, такова сахарная свекла. Производители требуют гибриды, предпочитая их сортам за более высокую урожайность, стандартизованный размер и форму корнеплодов (выровненность). Но, если производитель, получив семена гибридных растений из товарных посевов какой-либо культуры, задумает собрать семена для высева на следующий год, — он увидит совсем другое. Тут все по закону Менделя: во втором поколении генотип будет «распадаться». Поэтому так выгодно продавать гибриды. Покупатель будет покупать их у тебя вновь и вновь каждый год. И это касается большинства овощных культур, а также кукурузы, подсолнечника. С пшеницей — по-другому. Там важное значение имеет сорт. Всё, заложенное в этой культуре самой природой, не приспособлено к гибридной селекции из-за тяжелой пыльцы и других особенностей.
— Тем не менее, речь о гибридах пшеницы ведется.
— Этот шум создается искусственно. Создают его заинтересованные взять в руки контроль за огромным сегментом рынка, привязать сельхозпроизводителей к своим гибридным семенам. Поддерживать эту мысль помогает успех с гибридами у других культур на фоне того, что широкий потребитель не разбирается, что для одних видов культурных растений гибрид — это хорошо (высокая продуктивность, товарный вид, дружное созревание), а для других — абсолютно неподходящий способ улучшать полезные свойства.
— То есть, по главной культуре — пшенице — мы обеспечиваем рынок за счет сортов?
— И внутренний рынок, и экспорт. Из валового сбора на уровне от ок. 72 (2018 г.) до ок. 86 (2020 г.) млн т порядка 60–65% уходило на экспорт. Но здесь еще есть над чем работать — над качеством. Причем к селекционерам вопросов нет. У нас много сортов высокого качества, но до прилавков доходит хлеб с множеством синтетических добавок-улучшителей. А ведь для хорошего хлеба достаточно всего четырех компонентов — это хорошая мука (из зерна первого или второго класса), вода, дрожжи и соль. Если делать муку из пшеницы третьего или четвертого сорта, то к ней надо уже добавлять улучшители. Что сейчас и делается повсеместно. Условия рынка, закупочная цена не способствуют тому, чтобы производитель гнался за качеством, вкладываясь в рекомендованный уход за сортом. А если это не соблюдать, то даже из наилучших сортов пшеницы трудно получить зерно выше третьего класса.
— Говорят, что Россия сейчас своими семенами сеет только пшеницу, а с другими культурами все плохо. Это так?
— Не только пшеницу. Под своим ячменем — миллионы гектаров, за Уралом только отечественные сорта ячменя высеваются. Исключительно свои сорта риса в производстве, никаких импортных семян. Частично свой семенной фонд подсолнечника, сои. По картофелю с трудом удается переломить ситуацию, но свой семенной фонд увеличивается с каждым годом, благодаря реализации Подпрограммы по картофелю, хотя еще пять лет назад большая доля семян импортировалось. Однако на первых этапах реализации подпрограммы столкнулись с тем, что рынок занят, и новые отечественные семена никто не покупал. И дело не в качестве, а в устоявшихся годами рыночных связях. К тому же, на продвижение зарубежных семян, на маркетинг, тратится много средств и усилий. Когда говорят, что иностранный бизнес много вкладывает в свою науку, надо понимать, что за этими цифрами стоит непростая арифметика — на само создание научной разработки тратится примерно 5–15% от выделяемого, а остальное — на ее продвижение. От успешности маркетинга (подчас агрессивного) в селекционно-семеноводческой деятельности, иногда, увы, даже в большей степени, чем от объективных преимуществ сорта, зависит, чьими семенами будут засеяны поля с товарной продукцией.
— Четвертое звено в цепочке — это товарное производство. Как с ним обстоит дело?
— Тут у нас всё очень неплохо: самые большие посевные площади в мире, и еще очень большой резерв, который можно осваивать. Бизнес инвестирует сейчас в эту отрасль. Здесь также очень важна государственная поддержка, налоговые льготы и т.д. И эта поддержка есть.
«Доказать искусственное происхождение возбудителя COVID-19 невозможно»
— Пожалуйста, поясните нашим читателям, что такое ВИР и почему коллекция растений так важна и уникальна. Что будет, если завтра вдруг она перестанет существовать?
— Думаю, тогда процесс селекции очень быстро прервется (а он должен быть постоянным), и это произойдет где-то через десять лет. Потому что для создания новых сортов всегда нужно обращаться к исходному генетическому разнообразию. Сортам самого разного происхождения, а иногда и образцам диких родичей культурных растений. А они есть только в коллекции.
Правда, сейчас некоторые специалисты стремятся к тому, чтобы было генетическое разнообразие не только в коллекциях, но и в полях. Хороший пример тому — сортовая политика, которую разработал и ведет Национальный центр зерна имени П.П. Лукьяненко. Называется этот подход «Сортовая мозаика», это отдельная тема. На мой взгляд, это новая «зеленая революция», за которую можно было бы дать нашим соотечественникам Нобелевскую премию мира, как в свое время Норману Борлоугу (американско-мексиканский агроном и селекционер, известный как «отец Зелёной революции». — «Известия»). Но, даже несмотря на тенденцию возвращаться к генразнообразию в производственных полях, коллекция генетических ресурсов растений ВИР, которую создал великий Вавилов, в любом случае была, остается и будет краеугольным камнем селекции и продовольственной безопасности нашей страны. Разнообразие источников в ней несравненно шире. Одних только сортов пшеницы и их диких родичей в коллекции ВИР более 40 тыс. образцов.
— Какие современные методы существуют и работают в нашей стране для создания новых сортов более быстрыми темпами, нежели традиционная селекция?
— В нашей стране, как и во всем мире, есть новые подходы, которые можно разделить на две группы. Первая группа — это методы, которые не связаны с вмешательством в геном. Методы диагностики. Многие знают про генетическое тестирование человека. То же самое можно делать с растениями. Путем ПЦР-диагностики выявлять в потомстве от скрещиваний те растения, что несут лучшие комбинации родительских генов. Базой для этих подходов остается классическая селекция, но процесс отбора ускоряется и делается более точным.
— Во втором случае вы вмешиваетесь в геном?
— Да. Это создание трансгенных растений и редактирование генома. Для редактирования тоже используются подходы генной инженерии, как и для «традиционного» трансгенеза. Но сами изменения, которые вносятся в геном, более тонкие, аккуратные. Можно сравнить с тем, что раньше людям делали полостные операции, а сейчас многие операции делают с помощью лапароскопии. Технологии генетического редактирования еще называют бесшовными технологиями.
— Бесшовные технологии теперь известны благодаря коронавирусу, который, как считают некоторые появился не без вмешательства генных инженеров. Может такое быть?
— Понять, было ли «бесшовное» вмешательство, можно только, если есть с чем сравнивать — в идеале с непосредственным «предком» или же с огромной выборкой родственников. Но во втором случае все равно будет оставаться вопрос: «встроили» или эволюционировал сам? Достоверно доказать искусственное происхождение возбудителя новой коронавирусной инфекции невозможно. То же самое с растениями.
Редактирование позволяет делать и из растений положительных или отрицательных «персонажей». Можно получать не только пользу, изменяя размер, форму, вкус в лучшую сторону, но и намеренно принести вред.
— Каким образом?
— Можно относительно незаметно внести в геном какое-нибудь неблагоприятное изменение с отложенным эффектом. Поэтому нужно тщательно документировать новые селекционные достижения, публично представлять родословную каждого сорта и гибрида. Кроме того, нужно разрешать использовать в селекции редактированные линии только, если они зарегистрированы и задокументированы вместе с исходной нередактированной формой. В итоге, если родословная открыта, и понятно из каких линий и сортов получен новый сорт, — опытный эксперт на основе одной лишь этой информации уже заподозрит, если у сорта появилось нехарактерная для предков особенность. Как только возникло подозрение или выявился отложенный неблагоприятный эффект, можно правильно оформленный гербарный лист использовать как «вещдок» — изучить геном, выделив из него ДНК, проверить. При такой системе любой злоумышленник десять раз подумает, прежде чем делать «вредную закладку» в геноме. Если же просто запретить редактировать растения и при этом не поменять систему контроля, то получится только хуже. Тогда добросовестные селекционеры будут лишены возможности использовать новый инструмент селекции «во благо», а недобросовестные будут бесконтрольно подсовывать в поля неизвестно что.
«Наш расчет — научиться создавать сорта будущего»
— А в России ведутся ли какие-то работы по редактированию растений?
— Ведутся в нескольких центрах. У нас, в том числе, идут два проекта, включающие работы по редактированию. Один из них — проект Российского научного фонда, — там мы нацелены на несколько культур. Это ячмень, свекла, зернобобовые культуры (вигна и соя), кукуруза, арбуз и др. В основном признаки, на которые мы нацелились, связаны с диетической ценностью, свойства плодов, семян.
— Синий арбуз в форме груши будет?
— Синий арбуз — нет, а вот синий ячмень будет с большим содержанием антиоксидантов — таких же полезных, как в чернике, потому и цвет зерна синий.
— А пшеница?
— У нас отдельный проект по пшенице — «Хлеба России». Мы исследуем 13 разных видов пшеницы (в том числе редких давно забытых — спельта, однозернянка и т.д.). Ставим эксперимент на животных, которые моделируют физиологическое состояние и болезни человека, долголетие, плодовитость и т.д. Это лишь небольшая часть проекта. В основном он направлен на разработку и внедрение технологий ускоренной селекции по качественным и количественным признакам, а это не только редактирование, но еще и так называемая геномная селекция. Совсем другой подход без вмешательства в геном. Так что наш расчет — научиться создавать сорта будущего, чтобы, несмотря на любые неблагоприятные прогнозы, на столе всегда был вкусный и полезный хлеб в достаточном количестве.