Отличие ГМО от организмов, полученных путем традиционной селекции, c точки зрения экологической безопасности


Целью любого селекционного процесса, будь то современные генно-инженерные методы или традиционная система селекции, является получение организмов с новыми генетическими и, соответственно, фенотипическими свойствами. И традиционная селекция, и генетическая инженерия используют при достижении этой цели два подхода. Первый подход – внесение в имеющийся организм дополнительного генетического материала. В традиционной селекции это половая гибридизация, включающая различные типы скрещиваний между представителями одного и того же вида, или нескольких родственных видов. Даже отдаленная гибридизация подразумевает только скрещивания между филогенетически близкими формами, при котором происходит так называемый вертикальный перенос генов. Генетическая инженерия позволяет осуществлять перенос генов от весьма отдаленных в эволюционном плане организмов. Например, перенос в растения генов от микроорганизмов или животных. При этом используются природные явления бактериальной трансформации (у растений) или вирусной инфекции (у животных). Это - так называемый горизонтальный (неполовой) перенос генетического материала.

Второй подход – появление новых признаков без внесения дополнительного генетического материала за счет изменения в регуляции работы определенных генов. В традиционной селекции такая регуляция может достигаться путем индукции мутаций отдельных генов или хромосомных перестроек. В генной инженерии разработан ряд приемов, позволяющих добиться как усиления экспрессии определенных генов, так и их репрессии вплоть до полного выключения (например, встраивание дополнительной копии функционального гена в смысловой или антисмысловой ориентации).

Использование первого подхода при получении генетической модификации вызывает наибольшее недоверие к ГМО со стороны экологов. Хотя этот же подход может привести к неожиданным и порой нежелательным последствиям и при реализации методов традиционной селекции. Нежелательные последствия, например появление новых сорных растений, может иметь спонтанная межвидовая гибридизация, происходящая даже без участия человека. Особенно это относится к гибридизации между аборигенным и интродуцированным экзотическим видами.

Несмотря на то, что при гибридизации мы оперируем огромным количеством генов, характеристики нового продукта селекции, в том числе его экологическое поведение, как правило, предсказуемы и управляемы: в традиционной селекции осуществляется вертикальный перенос генов и селекционер действует в пределах нормы реакции уже существующего у данного вида или родственных ему видов комплекса генов. Ситуация может измениться при привлечении экзотического для данной местности или достаточно отдаленного в генетическом плане селекционного материала. История знает немало примеров как удачных, так и неудачных интродукций, случившихся по воле человека или самопроизвольно. Например, наиболее распространенный в западной Европе и наиболее ценный клон тополя возник как результат гибридизации интродуцированного во Францию вида тополя Populus deltoides с местным видом P. nigra. А вот завезенный в Англию в 18 веке вид клена Acer pseudoplatanus превратился в один из наиболее вредоносных сорняков древесных насаждений в этой стране. При целенаправленной или случайной гибридизации экзотической формы или отдаленного вида с местными формами возможно появление организмов, которые могут оказаться не только и не столько ценным селекционным материалом, сколько успешным конкурентом для местных видов и стать, по сути, сорняками, подавляющими популяции эндемичного вида или нести вред сельскому хозяйству. Например, появление одного из наиболее вредоносных и широко распространенных в мире сорняков, сорго алеппского (Sorghum halepense), явилось результатом гибридизации культурного сорго (S.bicolor) и интродуцированного из юго-восточной Азии дикого вида S. propinquum.

Генно-инженерный метод, с одной стороны, позволяет четко определиться по поводу возможных изменений организма. Ведь мы заранее знаем, какой признак, и каким образом планируется модифицировать, какие гены будут внесены и какие продукты этих генов мы намерены получить. Мы можем предвидеть характеристики создаваемого ГМО и его возможное поведение в окружающей среде в связи с осуществляемой модификацией. С другой стороны, в генетической инженерии нередко оперируют горизонтальным переносом экзотических генов, часто совершенно несвойственных ни данному виду, ни родственным ему видам. Результат действия любого из этих генов в несвойственной им среде может стать источником отрицательных экологических последствий как сам по себе, так и за счет совместного действия с комплексом генов модифицированного организма. Таким образом, генно-инженерные модификации, будучи сами по себе не опасными, а напротив полезными как для человека, так и для объекта модификации, могут спровоцировать нежелательное поведение ГМО в окружающей среде и, в конечном итоге, сделать его проблемой для самого человека. По сути, высвобождая ГМО в окружающую среду, мы осуществляем интродукцию нового вида с новыми, экзотическими для объекта модификации свойствами. Поэтому абсолютно точно предсказать экологическое поведение ГМО может оказаться несколько сложнее, чем поведение объекта традиционной селекции. Особенно если последствия этого поведения имеют неявный и/или отдаленный характер.

Как видно из приведенного выше сравнения особенностей организмов, полученных в результате традиционной селекции и путем генетической инженерии, экологические последствия поведения таких организмов в окружающей среде зависят не столько от метода их получения, сколько определяются особенностями самих организмов. Эти особенности в свою очередь определяются характеристиками исходных родительских форм, характеристиками полученного нового гибридного организма и условиями среды, в которую он попадает. Чтобы избежать возможных неблагоприятных последствий интродукции и использования ГМО (как, впрочем, и селекционных образцов, создаваемых традиционными методами, особенно с привлечением методов отдаленной гибридизации или интродукции экзотических видов), и в то же время максимально использовать все преимущества, которые дают для селекции новые технологии, проводится предварительная оценка вероятного экологического поведения генетически модифицированных организмов в предполагаемой среде выпуска.

Процесс создания нового сорта растений или породы животных вне зависимости от методов, используемых селекционером, обязательно включает поэтапную оценку объекта селекции (испытания). Закрепление нового свойства у объекта селекции обязательно проходит на фоне отбора лучших по продуктивности и жизнеспособности образцов, в наибольшей степени соответствующих целям селекции. При традиционной селекции многоступенчатый отбор, как правило, происходит на протяжении нескольких лет, иногда десятков лет (особенно длителен процесс селекции животных), что дает возможность исследователю накопить немало сведений, касающихся экологического поведения селекционного образца. Генетическая инженерия позволяет значительно ускорить первый этап процесса селекции – передача объекту селекции нового признака. Однако окончательная доработка селекционного образца, включающая закрепление нового признака и отбор лучших образцов, сочетающих наличие нового признака с другими необходимыми качествами, то есть превращение селекционного образца в сорт или породу, невозможно без второго этапа, использующего методы традиционной селекции. Таким образом, создатели ГМО также имеют возможность оценить экологическое поведение своего селекционного образца на протяжении не одного года.

Чтобы селекционный образец был признан сортом растения или породой животного, он должен пройти процедуру государственной регистрации, которой предшествует оценка селекционного образца по различным показателям. Как правило, он сравнивается с исходным сортом (породой) или уже имеющимися селекционными достижениями подобного рода, выявляется, насколько новый образец соответствует предполагаемой цели селекции, определяются его агрономические (зоотехнические) и потребительские качества. Чтобы результаты оценки были объективными и научно обоснованными, испытания селекционных образцов проводятся специалистами в течение ряда лет и в различных условиях культивирования.

Таким образом, выпуску нового сорта ГМ растения, как и любого другого сортообразца, предшествует многолетнее испытание и оценка его фенотипических особенностей в предполагаемых условиях выращивания. Согласно принятым международным правилам при ввозе новых сортов растений или сельскохозяйственных животных экспортером должна предоставляться полная информация о ввозимом образце и при необходимости селекционный образец проходит дополнительные испытания в стране ввоза. Все эти испытания селекционных образцов на ограниченных территориях под наблюдением специалистов позволяют выявить положительные и негативные качества нового сорта растений (породы животных) и возможные последствия их широкого коммерческого использования. Они также дают возможность правильно построить систему агротехнических (зоотехнических) мероприятий, которые впоследствии позволят максимально реализовать генетически детерминированный потенциал нового селекционного достижения и избежать возможных неблагоприятных последствий его эксплуатации для окружающей среды и здоровья человека.

Неблагоприятные последствия для окружающей среды, такие как появление новых сорных видов растений, перенос генов от сельскохозяйственных культур к диким сородичам, появление устойчивых к гербицидам сорняков и новых вредителей, снижение биологического разнообразия возможны и при использовании продуктов традиционной селекции. Тому имеется немало примеров. Поэтому оценка риска возникновения неблагоприятных последствий и регулирование рисков в случае их появления должны проводиться и проводятся вне зависимости от того, получен ли новый организм (новая комбинация генов) в результате традиционной селекции, в ходе генно-инженерной деятельности или в результате интродукции экзотического вида. Такой подход к оценке экологических рисков практикуется в США и Канаде. Так же, по сути, осуществляется и регистрация новых организмов в Европе, однако здесь к ГМ организмам применяется более строгий подход из-за их «нетрадиционного» происхождения.

Существуют две точки зрения на вероятность появления у ГМО новых неблагоприятных признаков в связи с генетической модификацией. Согласно одной из них, прибавление к 2-3 десяткам тысяч уже существующих у организма генов еще одного или двух не может существенно повлиять на его экологическое поведение. Согласно другой точке зрения, появление у трансгенных организмов новых, порой совершенно не свойственных организмам данной группы генов и свойств может повысить вероятность возникновения таких неблагоприятных последствий и расширяет спектр культур, которые могут стать их источником. Например, сложнее прогнозировать последствия интрогрессии в дикие популяции экзотических трансгенов, чем генов, характерных для этого вида или рода. И, соответственно, сложнее предвидеть сценарий последующего поведения дикой популяции, нарушение у нее старых и возникновение новых экологических связей с представителями других видов. Общее мнение сходится на том, что использование ГМО не столько способствует появлению новых факторов риска - они известны, и вероятны при использовании любых созданных человеком организмов – сколько повышает и расширяет действие фактора неопределенности при оценке возможности возникновения неблагоприятных воздействий, спектра и степени их влияния. Поэтому в отношении ГМО и практикуется более строгий подход при испытании и оценке возможности возникновения неблагоприятных последствий для окружающей среды. Хотя за более чем десятилетнюю историю коммерческого использования трансгенных растений не было выявлено ни одного доказанного случая серьезных неблагоприятных последствий такого использования.

 



Дата добавления: 2022-05-27; просмотров: 114;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.007 сек.