научная статья по теме МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДСТВА ГЕННО-ИНЖЕНЕРНО-МОДИФИЦИРОВАННЫХ ИНСЕКТИЦИДНЫХ РАСТЕНИЙ: АКТУАЛЬНОСТЬ ЗАДАЧИ Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДСТВА ГЕННО-ИНЖЕНЕРНО-МОДИФИЦИРОВАННЫХ ИНСЕКТИЦИДНЫХ РАСТЕНИЙ: АКТУАЛЬНОСТЬ ЗАДАЧИ»

= ОБЗОРЫ

УДК 631.524:574.4

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДСТВА ГЕННО-ИНЖЕНЕРНО-МОДИФИЦИРОВАННЫХ ИНСЕКТИЦИДНЫХ РАСТЕНИЙ: АКТУЛЬНОСТЬ ЗАДАЧИ*

© 2009 г. М.С. Соколов1, А.И. Марченко1, Р. В. Бор ови к1 , Г.А. Жариков1,

А.Б. Медвинский2, М.М. Гоник2, А.В. Русаков2, Ю.Я. Спиридонов3, В.В. Вельков4,

Баи-Лиан Ли5

1Научно-исследовательский центр токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов ФМБА РФ 142253 Серпухов, Московская обл., о/с Дашковка, ул. Ленина, 102а, Россия E-mail: sokolov34@mail.ru 2Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН 142290 Пущино, Московская обл., просп. Науки, 5, Россия 3Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии РАСХН 143050 п/о Большие Вяземы, Московской обл., Россия 4Компания «Диакон» 142290 Пущино Московской обл., Россия 5Университет Калифорнии Риверсайд, США

Поступила в редакцию 14.04.2009 г.

С агроэкологических позиций проведен анализ многолетнего мирового опыта производства генно-инженерно-модифицированных инсектицидных В1-защищенных растений (В1-ГМР). Обсуждаются неоднозначные результаты, полученные экологами при оценке действия В1-ГМР на отдельные виды нецелевой биоты. Изложены концептуальные подходы, необходимые для разработки экологической оценки выращивания трансгеников и соответствующей унифицированной тест-системы, отсутствующей в России. Констатировано, что выращивание В1-ГМР в экологическом отношении более безопасно, чем защита агроценоза от вредителей с помощью химических инсектицидов.

АББРЕВИАТУРЫ (ABBREVIATIONS):

ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения

ГМР, ГМ-растение, трансгеник - генно-инженер-но-модифицированное растение

ГМО - генетически модифицированный организм

ТР - трансгенное (генно-инженерно-модифициро-ванное) растение

ТЭР - трансгенное (генно-инженерно-модифици-рованное) энтомоцидное растение

ФАО - Международная продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН

Bt-ГМР - генно-инженерно-модифицированное растение, синтезирующее Cry-белок

Bt-кукуруза - сорт генно-инженерно-модифици-рованной кукурузы, синтезирующий Cry-белок

Bt-МБП - микробиопрепараты на основе эндо-и/или экзотоксина Bacillus thuringiensis

* Работа поддержана проектом МНТЦ 2877П.

PICT-эффект (Pollution Induced Community Tolerance) - индуцированная толерантность почвенного микробного сообщества

APHIS - Animal and Plant Health Inspection Service (США)

Bt - Bacillus thuringiensis

Cry1Ab - инсектицидный (в отношении чешуекрылых насекомых) белок-эндотоксин в составе параспорального кристалла Bac. thuringiensis и Bt-ГМР

EPA USA - United States Environmental Protection Agency

FAO - Food and Agricultural Organization of the United Nations

FDA - Food and Drag Administration

GMO - Genetically modified organism

ИСО, ISO - International Organization for Standar-tization

OECD - Organization for Economic Cooperation and Development

5

65

SECB - Swiss Expert Committee for Biosafety USDA - United States Department of Agriculture

ВВЕДЕНИЕ

Современный мировой ассортимент сельскохозяйственных культур насчитывает свыше 50 видов ГМ-растений, уже прошедших полевые испытания, а всего известно свыше 120 видов ГМР [1]. В 2007 г. отмечено 30-летие эры трансгеноза растений и 100-летие открытия свойств энтомотоксинов (Cry-белков) Bac. thuringiensis. Площади посевов ГМР в 23 странах мира составили в 2007 г. 114.3 млн. га, а за 13-летний период (1995-2008 гг.) суммарная площадь возделывания ГМР превысила 800 млн. га [2].

В течение длительного периода нами проанализированы и оценены результаты международных и отечественных исследований, касающиеся методических подходов и методологии экологической оценки выращивания трансгенных энтомоцидных растений (Bt-ГМР). Их критическое обобщение и отдельные концептуальные положения отражены в публикациях [3-25], а также в выступлениях на международных и российских научных форумах. В то же время в России по проблеме исследования и создания генетически модифицированных растений в течение 2000-2007 гг. защищено свыше 100 диссертационных работ, но только 4 из них посвящены экологическим аспектам последствий выращивания ГМР [9, 26-28].

В последнее время эта проблема по-прежнему сохраняет свою научную и практическую актуальность. Одна из причин этого - принятие Россией Национальной концепции безопасности "Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу". Документ, в частности, предусматривает необходимость "...обеспечения безопасности продуктов питания и лекарственных препаратов, производимых из генетически измененных материалов, безопасности экологической системы от проникновения чужеродных биологических видов организмов, прогнозирование генетических аспектов биологической безопасности; создание системы государственного контроля за оборотом генетически модифицированных материалов." [29]. Очевидно, что в интересах решения актуальных научно-прикладных задач рассматриваемая проблема нуждается в концептуально обоснованном междисциплинарном комплексном подходе.

В ближайшие годы одним их основных объектов исследований западных компаний, разрабатывающих ДНК-технологии, будет районирование В1;-сортов и гибридов, устойчивых к гербицидам [30], т.е. реализация так называемого стекерного принципа. Совмещение этих двух признаков в одном культурном растении привлекательно и с точки зрения защиты агроценозов от вредных организмов, и в коммерческом отношении. Уже созданы и скоро появятся на сельскохозяйственном рынке США гибриды кукурузы, несущие одновременно две разновидности В1;-гена: сгу-1аЬ и егу-ЗЪЪ, что обеспечивает эффективную защиту ее посевов от двух опаснейших вредителей - представителей двух отрядов насекомых: кукурузного жука-диаб-ротики (Б1аЪгоИса эрр.) и кукурузного стеблевого мотылька (ОзЫта пиЪНаШ). Еще одна перспективная стратегия заключается в комбинировании двух генов, продукты которых направлены против одного и того же фитофага, но обладают разным механизмом инсектицидного действия. В частности, хлопчатник (сорт Во1^агё II) с двумя целевыми генами сгу-1ас и сгу-2аЬ максимально защищен от чешуекрылых вредителей [31]. Кроме четырех экономически значимых ГМ-культур (кукуруза, соя, хлопчатник, масличный рапс) за рубежом получены ГМ-сорта люцерны, папайи, тыквы и риса, обладающие несколькими ценными дополнительными признаками, такими как устойчивость к вирусам, мужская стерильность, повышенное содержание каротина [2]. С нетерпением ожидается сенсационное событие, когда российскими учеными будет получен плод трансгенного съедобного помидора, содержащий уникальное лекарственное соединение - вакцину для лечения СПИДа [32]. Аналогичные исследования проводят с картофелем, экспрес-сирующим в клубнях ген поверхностного антигена вируса гепатита В [33].

Анализ показывает, что из нескольких десятков видов ГМР, прошедших полевую оценку, потенциальные экологические риски в наибольшей степени присущи производству перекрестно опыляемых В1;-культур. В общемировых посевах ГМР в 2007 г. доля В1;-ГМР в посевах трансгеников (с учетом сте-керных культур) составляла 37% или 43 млн. га.

Очевидно, что коммерческое возделывание ГМ-сортов, а также использование полученных из них продуктов допустимо лишь тогда, когда разработчик представит исчерпывающие доказательства их полной безопасности для здоровья человека, сельскохозяйственных животных, биоты природных и агробиоценозов [7, 15]. В этой связи подчеркнем, что для получения разрешения на выращивание ГМР в коммерческих масштабах оценка их на биобезопасность в большинстве западных

стран проводится в рамках специального государственного регулирования. Государственное регулирование производства ГМР - это юридически обоснованное и экологичное внедрение в агропро-изводство новых форм ГМ-растений и технологий их возделывания [7].

В течение последних десяти лет во всем мире проводятся активные исследования по выявлению и оценке возможного влияния ГМР на состояние окружающей среды (в частности, на биологическое разнообразие). Хотя имеющаяся экологическая информация не содержит строгих научных доказательств ощутимого вреда, наносимого культивированием ГМР окружающей среде и нецелевой биоте, ряд вопросов относительно интерпретации их влияния на консорбенты наземных экосистем вызывает противоречивые мнения и постоянно дискутируется [12, 15, 25, 29, 34-42]. Это объясняется тем, что при анализе подобных научных данных всегда возникает некоторая неопределенность, поскольку прогнозирование потенциальных долгосрочных и кумулятивных эффектов трансгеноза вследствие их комплексности является непростой задачей. Причиной неопределенности прогнозирования, необходимого для адекватной оценки долгосрочных последствий, может быть также и недостаток конкретной информации либо ее недостоверность, либо невозможность решения возникающих вопросов на основании традиционных подходов. Интерпретация результатов исследований зачастую подвергается сомнениям и из-за отсутствия четких параметров и критериев оценки экологических эффектов ГМР, поскольку никогда раньше экологи с решением подобных задач не сталкивались.

Решение обсуждаемой проблемы, на наш взгляд, существенно продвинулось бы при наличии в системе перманентного государственного регулирования оборота и производства Bt-ГМР всесторонне обоснованных обязательных или базовых эколого-ток-сикологических критериев, а также используемых для их реализации экологических индикаторов, адаптированных к условиям России. Это позволило бы не только свести к минимуму их потенциальный экологический риск, но и в значительной степени уменьшить субъективизм экспертов, санкционирующих регистрацию Bt-ГМР. Мы полагали, что реализовать задачу по разработке таких обязательных критериев возможно, руководствуясь известными концептуальными подходами международных и зарубежных организаций (ВОЗ, ФАО, ЕС, ЕРА, SECB, ISO и др.), а также российскими законодательными требованиями, предъявляемыми к экологической оценке современных средств защиты растений [4

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком