Эволюционные подходы в селекции и генетической инженерии
Культурные растения в результате длительной, а в последние десятилетия и односторонней селекции на высокую урожайность частично, а порой и полностью, утратили многие конститутивные и приспособительные эколого-фитоценотические свойства, присущие не только S-стратегам (фитоценотическим и экотипическим патиентам, способным переносить неблагоприятные и экстремальные условия абиотической и биотической среды), но и К-стратегам (виолентам), обладающим высокой конкурентоспособностью. По типу поведения в агрофитоценозах культивируемые виды растений в большинстве своем относятся к биоценотическому типу R-стратегов, то есть ложным эксплерентам, способным к разрастанию или вспышке численности видов при отсутствии конкуренции и наличии ресурсов (Раменский, 1938). В этой связи особого внимания заслуживают эволюционные подходы в адаптивной системе селекции растений, использующей возможности трансгеноза.
В неблагоприятных и экстремальных условиях внешней среды нарушаются метаболические процессы, в том числе нормальный ход ферментативных реакций в мейозе. Одновременно ослабевают и противоинформационные системы, обеспечивающие status quo генетической системы вида: ингибируется репарация, нарушается гомологичность конъюгации и кроссинговера, снижается устойчивость к поражению патогенами и пр. Считается, что в онтогенезе растений из 50-75 тыс. генов обычно экспрессируется около 20 % (Kiper с соавт., 1979). Однако количество и структура наследственной информации резко изменяются при переходе от оптимальных к неблагоприятным и особенно экстремальным условиям внешней среды. Так, при снижении температуры содержание ДНК у высших растений может уменьшиться на 30 % (Гриф, 1980), а у дрозофилы изменяется соотношение некоторых фракций генома (Чернышев с соавт., 1979). У некоторых видов растений количество ДНК в ядре снижается и при дефиците элементов питания (Суханова с соавт., 1979). В этой связи вряд ли можно надеяться на то, что регуляцию отмеченных и других нарушений метаболизма культурных видов растений удастся устранить с помощью методов традиционной селекции. В то же время методы генетической инженерии могут оказаться весьма перспективными в обеспечении более высокого уровня общего гомеостаза роста и развития растений.
|
|
|
Выделение видов культурной флоры и фауны из естественных популяций происходило по общим для них эволюционно апробированным законам генетической изменчивости. Кроме того, как уже отмечалось, описаны тысячи гибридов, возникших в природе в результате естественного межвидового скрещивания (Комаров, 1944; Завадский, 1968). Вводя те или иные виды в культуру, человек подражал природе или же использовал уже созданный ею "доместикационный синдром" (сочетание хозяйственно ценных признаков в одной хромосоме у кукурузы, проса и других культур), что, как известно, не привело к самопроизвольному исчезновению диких родичей культурных растений. Поэтому вполне вероятно, что при разумном использовании ГМ-культур экологическое равновесие биосферы, базирующееся на биологическом разнообразии, может быть сохранено.
|
|
|
В то же время можно предположить, что широкое распространение ГМ-растений приведет к более жесткой межвидовой и внутривидовой конкуренции и даже вытеснению некоторых исторически адаптированных видов. Кроме того, следует учитывать, что трансгенные формы, отвечая "прихотям" человека и конъюнктуре рынка, хотя и являются более конкурентоспособными по отношению к обычным сортам, не обладают одновременно эволюционной надежностью и биосферосовместимостью. Известно, что искусственно созданное огромное число сортов роз и пород голубей вовсе не способствовало повышению устойчивости соответствующих видов к неблагоприятным условиям внешней среды. Более того, их потенциал онтогенетической адаптации оказался существенно ослабленным, а возможности генетической изменчивости во многом исчерпанными. Что же произойдет с биологическим разнообразием и адаптивным потенциалом биосферы после того, когда фантазиям и прихотям Homo sapiens не будет предела, а он сам, получив в распоряжение методы трансгеноза, по существу, станет Богом?
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 445; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!