Планы глобальной агронауки на 2020 год.

5 самых перспективных инноваций, заслуживающих внимания

Кевин Фольта, профессор садоводческих наук из Университета Флориды, в своей статье на портале vscnews.com, рассказывает о том, как продвигаются новые технологии в АПК, и чего ждать от агронауки в 2020 году.

«1. Поставка почвенных микробов для сельхозпроизводителей

Почвенное пространство вокруг корней растений кишит разными формами жизни, включая миллионы организмов, которые колонизируют эту крошечную вселенную. Изучение почвенного микробиома находится в фокусе ученых. Исследователи выявляют (или в некоторых случаях создают) бактерии, образующие тесные симбиотические отношения с растениями — фиксируют азот, конкурируют с патогенами или помогают противостоять стрессам, например, от засухи или засоления.

В то время как эти открытия, в основном, раньше были сосредоточены в лаборатории, сейчас они начинают применяться на полях с обнадеживающими результатами.

В конечном счете, «микробное» земледелие набирает популярность, и можно ожидать появления на рынке новых продуктов, содержащих или поддерживающих полезные микробные популяции.

2. Больше культур с отредактированными генами

Редактирование генов — это процесс, при помощи которого ученые создают индивидуальные изменения в ДНК. Обычно это удаление одной буквы кода ДНК, удаление одной «базы» информации из миллиардов баз, составляющих организм.

Это новшество позволяет ученым с высокой скоростью создавать желаемые признаки в сельскохозяйственных культурах, намного быстрее и дешевле по сравнению со стандартными методами селекции.

Кроме того, эта технология позволяет продвигать хороший ген, не оказывая негативного влияния на что-то другое. Редактирование генов означает: новые улучшенные сорта могут выходит на рынок через года, а не десятилетия кропотливой селекции.

Текущие процессы регулирования в ряде стран считают такие незначительные и точные изменения несущественными. Не добавляется чужеродная ДНК, поэтому нет существенных регуляторных препятствий, как в случае с ГМО.

Редактирование генов иногда называют техническими аббревиатурами (CRISPR, TALEN и т. д.). Новые сорта культур с отредактированными генами уже прошли оценку в лабораториях и полевых испытаниях. Стоит ожидать, что скоро они достигнут фермерских полей для полномасштабного производства.

Некоторые улучшенные сорта сельскохозяйственных культур уже находятся в поле, в том числе канола с высоким содержанием масла и рапс, устойчивый к гербицидам.

В 2020 году более устойчивые к гербицидам культуры позволят применять стратегии борьбы с сорняками на основе сульфонилмочевины, которые можно использовать по отдельности или поочередно с гербицидами на основе глифосата.

Стоит ожидать новых культур с повышенной урожайностью, устойчивостью к болезням и стрессам.

Компании, занятые в этой области, включают стартапы, такие как Cibus, Calyxt и Yield10 Bioscience, а также крупных игроков рынка селекции и семян: Corteva, Bayer, BASF и Syngenta.

3. Быстрое разведение с GWAS

Genome Wide Association Studies (GWAS) — это статистический метод, позволяющий быстро развивать сорт путем сравнения массивных наборов данных о последовательности ДНК.

Редактирование генов полезно, если вы знаете ген, который хотите отредактировать. Однако, если вы хотите переместить признак, но не уверены, какой ген вызывает признак, альтернативные стратегии, такие как GWAS, чрезвычайно полезны.

GWAS сравнивает признаки с наличием сигнатур ДНК, называемых «маркерами».

Процесс проверяет, какие признаки растения обычно возникают в то же время, когда присутствует определенный ДНК-маркер. Когда селекционеры видят строгое согласие между наличием признака и присутствия маркера, проростки, полученные от скрещиваний, могут быть проанализированы на те же самые особенности ДНК.

Молодые растения, содержащие маркеры, сохраняются, а остальные выбрасываются. Этот процесс позволяет селекционерам сосредоточиться на потомстве, которое, вероятно, обладает важными признаками, следовательно, новые сорта развиваются быстрее и с меньшими затратами.

4. Биообогащенные продукты получат более широкое признание

Еще до 2000 года ученые говорили о том, что у них есть потенциальное решение проблемы недоедания в развивающихся странах. Один из аспектов плохого питания заключается в дефиците калорий, а другой напрямую связан с дефицитом питательных микроэлементов, когда в рационе людей не хватает витамина А, железа или цинка.

В конце 1990-х годов ученые перенесли гены из растений, богатых бета-каротином, в рис, основной продукт питания в мире.

Новый продукт, называемый золотым рисом, содержит бета-каротин, чтобы обеспечить потребителям витамин А. Поскольку продукт был генетически модифицирован, многие эко-группы выступали против его широкого внедрения, но в этом году урожай, наконец, будет предоставлен потребителям в развивающихся странах, где, возможно, спасет много жизней.

5. Новые культуры для старой земли

Есть буквально сотни культур или сортов с огромным пищевым потенциалом не возделываются масштабно, потому что они имеют один или два главных недостатка, которые делают их непригодными для интенсивного производства. Хотя урожай может быть очень ценным, такие проблемы, как подверженность болезням, плохая лежкость или малые объемы, ограничивают коммерческое распространение.

Как упоминалось ранее, практика редактирования генов позволяет ученым вносить хирургические генетические исправления для коррекции черт.

Такие компании, как Pairwise, используют редактирование генов, чтобы быстро адаптировать таких многообещающих кандидатов к статусу сорта. Вполне вероятно, что в этом году новые специальные культуры попадут на поля фермеров, производя ценные фрукты и овощи с уникальной потребительской привлекательностью».


Источник : https://www.agroxxi.ru/