Наука и технологии
УДК 338.43
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ США В XXI ВЕКЕ
© 2011 г. Л.П. Жиганова
Институт США и Канады РАН, Москва
В статье анализируются состояние, проблемы и направления развития сельскохозяйственной биотехнологии США на примере растениеводства. Рассматриваются новые семенные технологии «Апомиксис» и «Терминатор», перспективы их использования.
Ключевые слова: агробиотехнология, генно-модифицированный организм, трансгенный продукт, апомиксис, геномика.
Применение биотехнологий в сельском хозяйстве продолжает возрастать, вовлекая всё новые страны. Согласно данным обзора Международной службы по применению агробиотехнологий, в 2009 г. площадь посевов биотехнологических растений в мире увеличилась на 9 млн. га и достигла 134 млн. га. Сейчас рекордное число фермеров - 14 млн. из 25 стран используют достижения сельскохозяйственной биотехнологии, среди них 90% - это фермеры из бедных развивающихся стран.
В 2008 г. по коммерческому использованию генно-модифицированных культур отчитались 10 стран - членов ОЭСР (Организация экономического сотрудничества и развития) и 15 других стран. В 2008 г. посевные площади под ГМ-культурами в США и Канаде (члены ОЭСР) совместно составили 99,2% га. Однако посевные площади под этими культурами в странах, не являющихся членами ОЭСР, значительно увеличились. С 2005 г. площади посевов под ГМ-культурами в пределах ОЭСР увеличивались ежегодно на 5,8%, за пределами ОЭСР на 15,1%. Годовой уровень роста составил 55,5% для Индии, 13,9% - для Бразилии, 10,5% - для Парагвая и 8,7% - для Южной Африки. Анализируя кривые роста с 2005 г. можно судить, что они совпадут для стран - членов ОЭСР и не участников ОЭСР только в 2013 году.
Максимальная площадь, которая может быть занята под ГМ-культуры, частично зависит от всех пахотных земель, находящихся в культивировании. В 2008 г. Парагвай имел наибольший процент посевных площадей, занятых ГМ-растениями - 89%, затем Аргентина - 75%, Уругвай - 51%, США - 36%,
* ЖИГАНОВА Лариса Петровна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ИСКРАН. E-mail: Larissa-Zhiganova@rambler.ru
Бразилия - 27% (табл. 1). Другими основными факторами, определяющими площади посевов ГМ-культур, являются принципы регулирования и типы культур, характерных для той или иной страны. ГМ-растения наиболее широко применяются в тех странах, где благоприятны условия их выращивания. Это соевые бобы, кукуруза, хлопок и канола.
Таблица 1
Площади посевов ГМ-культур, % всех пахотных земель, 2008 г.
Страна (страны ОЭСР) Площади посевов, %
Парагвай 89
Аргентина 75
Уругвай 51
США 36
Бразилия 27
Боливия 20
Канада 17
Южная Африка 12
Филиппины 7
Индия 5
Китай 4
Испания 0,7
Австралия 0,4
Мексика 0,4
Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops. Ithaca New York. Total Arable Land: World Bank (2009), World Development Indicators Database.
В 2009 г. площади посевов биотехнологических культур в мире увеличились до 134 млн. га по сравнению с 125 млн. га в 2008 г., что составляет увеличение на 7% (см. табл. 2, 3). В 2009 г. к 25 странам, которые выращивали трансгенные растения, добавилась Коста-Рика, которая решила производить биотехнологические семена для экспортной продажи, и выбыла Германия, которая прекратила культивирование генно-инженерной кукурузы, устойчивой к насекомым. В ноябре 2009 г. Китай выпустил сертификаты по биобезопасности для трансгенных культур риса и кукурузы. Рис и кукуруза - это важнейшие пищевые культуры, которые использует в питании половины населения планеты, поэтому такие разрешения для этих культур будут иметь колоссальное значение в будущем для применения генно-модифицированных риса и кукурузы в Китае, Азии, мире. Африка рассматривается как конечная граница использования биотехнологических культур, так как имеет наибольшую потребность в пищевых ресурсах.
Таблица 2
Площади посевов ГМ-культур, 1996—2008 гг., млн. га
Страна (ОЭСР) 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
США 1,5 8,1 20,5 28,7 30,3 35,7 39,0 42,8 47,6 49,8 54,6 57,7 62,5
Аргентина 0,1 1,4 4,3 6,7 10,0 11,8 13,5 13,9 16,2 17,1 18,0 19,1 21,0
Бразилия - - - - - - 3,5 3,0 5,0 9,4 11,5 15,0 15,8
Канада 0,1 1,3 2,8 4,0 3,0 3,2 - 4,4 5,4 5,8 6,1 7,0 7,6
Индия - - - - - - - 0,1 - 1,3 3,8 6,2 7,6
Китай 1,1 1,8 0,3 0,5 1,5 2,1 2,8 3,7 3,3 3,5 3,8 3,8
Парагвай - - - - - - - - - - 2,0 2,6 2,7
ЮАР - - - - - - - - - - 1,4 1,8 1,8
Уругвай - - - - - - - - - - 0,4 0,5 0,7
Боливия - - - - - - - - - - - - 0,6
Филиппины - - - - - - - - - - 0,2 0,3 0,4
Австралия - 0,1 0,1 - 0,1 0,2 - 0,1 0,2 0,3 0,2 0,1 0,2
Мексика - - - - - - - - 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Испания - - - - - - - - 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Румыния - - - - - - - - - - 0,1 - -
Другие - - 0,1 0,2 0,0 0,0 0,2 0,2 0,6 0,2 0,4 0,5 0,3
В целом 2,8 12,7 27,8 39,9 43,9 52,4 58,3 67,3 78,9 87,4 102,4 114,8 125,2
Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops. Ithaca New York. Total Arable Land: World Bank (2009). World Development Indicators Database.
Таблица 3
Площади посевов ГМ-культур, в 2009 г., млн. га
№ Страна Площадь посевов ГМ-культуры
1. США 64 Соя, кукуруза, хлопок, канола, баклажаны, папайя, сахарная свекла, люцерна
2. Бразилия 21,4 Соя, кукуруза, хлопок
3. Аргентина 21,3 Соя, кукуруза, хлопок
4. Индия 8,4 Хлопок
5. Канада 8,2 Канола, кукуруза, соя, сахарная свекла
6. Китай 3,7 Хлопок, томаты, сладкий перец, папайя
7. Парагвай 2,2 Соя
8. Южная Африка 2,1 Кукуруза, соя, хлопок
9. Уругвай 0,8 Соя, кукуруза
10. Боливия 0,8 Соя
11. Филиппины 0,5 Кукуруза
12. Австралия 0,2 Хлопок, канола
13. Буркина-Фасо 0,1 Хлопок
14. Испания 0,1 Кукуруза
15. Мексика 0,1 Хлопок, соя
16. Чили < 0,1 Кукуруза, соя, канола
17. Колумбия < 0,1 Хлопок
18. Гондурас < 0,1 Кукуруза
19. Чешская Республика < 0,1 Кукуруза
20. Португалия < 0,1 Кукуруза
21. Румыния < 0,1 Кукуруза
22. Польша < 0,1 Кукуруза
23. Коста-Рика < 0,1 Хлопок, соя
24. Египет < 0,1 Кукуруза
25. Словакия < 0,1 Кукуруза
Clive J. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops. 2009 (www.isaaa.org).
Итак, с 1996 г. в мире было засеяно трансгенными культурами более 1 млрд. га (табл. 3). 14 млн. фермеров занимаются культивированием биотехнологических сортов, причём 90% из них - это фермеры из слабых, развивающихся стран.
В опубликованном в июле 2010 г. отчёте «Применение генно-модифи-цированных культур в США» Службы экономических исследований Минсель-хоза США подчёркивается, что американские фермеры отдают предпочтение использованию ГМ-культур по сравнению с традиционными сортами, что касается сои, кукурузы, хлопка и других культур. Подсчитано, что использование ГМ-сои в 2010 г. составило 93% по сравнению с 91% в 2009 г., всего ГМ-хлопка 93% в 2010 г. по сравнению с 88% в 2009 г., всей ГМ-кукурузы 86% в 2010 г. по сравнению с 85% в 2009 г. [14]
Появление следующего поколения трансгенной продукции, обладающей новой потребительской ценностью и улучшенными качественными характеристиками поможет провести необходимые изменения в сельскохозяйственной сфере аграрно-промышленного комплекса (АПК). ГМ-продукция сельскохозяйственного назначения кардинально изменит сектор переработки продуктов питания и пищевую промышленность в целом. Улучшение питательных макроэлементов в продуктах питания с помощью биотехнологий позволит решить проблему качества продовольствия. Функциональные продукты питания, содержащие в своём составе вещества, улучшающие здоровье населения будут дополнять, и расширять эти изменения.
С учётом того, что более 90% выращиваемого сегодня ГМ-семян сои и кукурузы имеет фуражное назначение (при этом учитывают, что эти сорта и гибриды повышают эффективность сельскохозяйственного производства и снижают негативный эффект воздействия на окружающую среду), последующее улучшение питательной ценности кормового зерна создаст ещё большие перспективы для новых агробиотехнологий. Помимо изменения пищевой ценности, появление таких возможностей, как изменение сроков созревания и годности, улучшение аромата и морфологии, а также улучшение таких качеств растений, как устойчивость к экстремальным проявлениям окружающей среды (засуха или засоление, кислотность почв), повышение эффективности азотофиксации или создание новых физиологически активных веществ имеет огромное экономическое значение.
Существуют четыре класса генетических свойств у ГМ-растений, имеющих коммерческое значение и проверяемых в полевых испытаниях: устойчивость к коммерческим гербицидам; устойчивость к вирусам, бактериям, грибам, насекомым, нематодам; улучшение качества продуктов, получаемых из растений, за счёт изменения состава масел, крахмала, углеводов, целлюлозы в растениях; улучшение агрономических характеристик, таких как урожайность, устойчивость к соли, засухе, морозу. Пятый класс характеристик включает в себя технические и другие свойства, которые необходимы для реализации всех остальных свойств. Сюда входят гены-маркёры, генная контаминация, стерильность и т. д. (см. табл. 4).
Для большинства стран - членов ОЭСР была создана база данных по полевым испытаниям ГМ-вариантов растений, в которой в основном использовались данные по 26 странам из 30 членов ОЭСР, а также по другим странам, не входящих в это объединение. Данные результаты были собраны за период 2006-2008 гг. в странах, в которых проводилось небольшое количество полевых испытаний, не считая США и Канаду.
Таблица 4
Количество полевых испытаний специфических генетических характеристик растений, 2006—2008 гг.
Страна Агрономические свойства Устойчивость к вредителям Качество продуктов Устойчивость к гербицидам Технические свойства В целом
США 932 897 712 971 412 3924
Канада 635 41 95 518 813 2102
ЕС 8 164 38 220 23 453
Мексика 0 23 2 45 0 70
Япония 0 13 2 26 1 42
Австралия 12 7 6 6 1 32
Новая Зеландия 2 2 5 5 0 14
В целом 1589 1147 860 1791 1250 6637
UNU-MERIT GM Field Trials Database. Maastricht. Netherlands, April 2009.
С 2006 по 2008 г. было проведено 3849 полевых испытаний ГМ-вариантов растений, которые проводились частными компаниями или
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.