ГМ-тополь лишили возможности «сбежать» в дикую природу

Американские биологи генетически модифицировали тополь так, что здоровые растения не давали жизнеспособные семена— это поможет контролировать распространение ГМ-растений в дикой природе. Статья опубликована в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

Одно из опасений, связанных с генетически модифицированными растениями, состоит в том, что они могут «сбежать» в дикую природу: пыльца или семена растений с ветром, опылителями или другим способом могут покинуть экспериментальные площадки и поля, после чего вырастут в других местах. В частности, такой перенос генов в предыдущих исследованиях обнаружился у ГМ-тополей, опыляемых ветром. Чтобы ограничить возможность «побега», ученые используют различные стратегии сдерживания, которые, как правило, основаны на стерильности ГМ-растения.

Стивен Штраус (Steven Strauss) и его коллеги из университета штата Орегон за семь лет вырастили 3,3 тысячи тополей на площадке в 3,6 гектара — ученые называют это самым крупным полевым исследованием генетически модифицированных деревьев в мире. «Нам еще предстоит многое узнать и провести дополнительные исследования, но пока все это выглядит очень хорошо. Люди боятся, что генетически модифицированные деревья захватят мир, но есть сдерживающие гены, которые делают это невозможным», — сказал Страусс, которого цитирует пресс-служба.

Чтобы гарантировать эффективное сдерживание генетического материала ГМ-тополей, ученые получили стерильные мужские и женские деревья (тополь — двудомное растение). Для этого они отобрали 15 генов, регулирующих процесс цветения растений, и получили 23 варианта ГМ­-растения, в которых эти гены в разных комбинациях были подавлены или изменены.

Эти клоны растений высадили на экспериментальной площадке в западной части штата Орегон, где ученые наблюдали за их ростом и развитием, фиксируя время и интенсивность цветения. 11 из 23 вариантов модификации в итоге дали результат в виде здоровых растений с изменившимися цветами или временем цветения.

Всего с плантации ученые собрали 440 семян, которые проверили на всхожесть, которая в итоге не превысила 30 процентов. За время эксперимента на площадке и вокруг нее не появилось ни одного сеянца, что, по мнению авторов, свидетельствует об эффективной работе генетических «выключателей» размножения. Тополь также размножается корневыми отпрысками, и все немногочисленные новые растения, появившиеся таким образом, авторы легко убирали с площадки.

При этом по выживаемости, размеру, форме кроны, качеству древесины и другим параметрам ГМ-тополя почти не отличались от обычных деревьев этого вида. «Наши результаты свидетельствуют в пользу того, что методы генной инженерии в сдерживании ГМ-растений, в частности, РНК-интерференция и сверхэкспрессия генов, могут быть очень эффективными и надежными методами снижения риска переноса генов», — пишут авторы статьи.

Они отмечают, что получить одобрение такого исследования и провести его по всем правилам крайне сложно: помимо прочего, им помогло то, что они использовали белый, или серебристый тополь, несовместимый с привычным для этой части штата волосистоплодным тополем. В последующих работах исследователи планируют использовать генетическое редактирование методом CRISPR/Cas9, которое сделает создание таких стерильных деревьев проще и эффективнее.

Ранее американские ученые представили результаты самого крупного на сегодняшний день исследования о влиянии использования генетически модифицированных сельскохозяйственных культур на окружающую среду. Оно показало, что внедрение ГМ-культур сократило использование инсектицидов и увеличило количество применяемых гербицидов, что, однако не имело существенного влияния на среду по сравнению с выращиванием обычных культур.

Ольга Добровидова