» » » Биотехнология, повышение урожайности

Опрос

Генетически модифицированные продукты ГМО
Результаты   Опросы
Архивы
Биотехнология, повышение урожайности
Биотехнология, повышение урожайности

Современные селекционеры-биотехнологи ставят перед собой те же задачи, что и при традиционном кроссбридинге и других методах модификации генома: повышение урожайности; устойчивость к болезнетворным бактериям, грибкам и вирусам; способность выживать в неблагоприятных условиях среды (при заморозках и засухах); устойчивость к вредителям, таким как насекомые, сорняки и круглые черви (нематоды).

Естественная защита растений

Растения, как и животные, обладают врожденными механизмами защиты от различных насекомых и заболеваний. В настоящее время ученые ведут активный поиск соединений, которые активизировали бы эти естественные механизмы, не нанося при этом вреда окружающей среде.

Биотехнология также открывает большие перспективы в работе над созданием новых биопестицидов, таких как белки микроорганизмов и жирные кислоты, токсичные для определенных сельскохозяйственных вредителей, но безвредные для человека, животных, рыб, птиц и полезных насекомых. Уникальность механизмов действия биопестицидов обеспечивает защиту от вредителей, устойчивых к традиционным средствам.

Уже в 30-х годах прошлого века фермеры начали использовать в качестве биопестицида микроорганизм Bacillus thuringiensis (Bt), естественной средой обитания которого является почва. Некоторые белки, синтезируемые B. thuringiensis, смертельны для определенных насекомых, стеблевой кукурузный мотылек (Ostrinia nubilalis), ежегодно наносящий сельскому хозяйству США урон в 1,2 миллиарда долларов. Использование аэрозолей, содержащих бактерии Bt, позволяет уничтожить насекомых-вредителей, не прибегая к химическим средствам.

Возможности биотехнологии позволяют нам переносить гены белков, ядовитых для определенных вредителей (но не для людей, животных и полезных насекомых), в геном растений, которыми эти вредители питаются. Растение, которое раньше было источником пищи, становится смертельным для вредителя, что отменяет необходимость опрыскивания плантаций химическими пестицидами.

Устойчивость к гербицидам

Продуктивность сельскохозяйственной культуры зависит от присутствия в среде обитания сорняков, вступающих с основной культурой в конкуренцию за питательные вещества и влагу. Для уничтожения нежелательных растений сельскохозяйственные плантации, как правило, опрыскиваются гербицидами, которые в большей или меньшей степени токсичны не только для сорняков.

С помощью биотехнологических приемов можно повысить устойчивость культурных растений к гербицидам и таким образом в несколько раз уменьшить поступление токсичных веществ в окружающую среду.

Устойчивость к неблагоприятным факторам среды

Кроме описанных выше биологических факторов, препятствующих росту и развитию растений, существует еще целый ряд абиотических стрессорных воздействий, регулярно оказываемых природой на сельскохозяйственные культуры – это засухи, холод, жара, повышенная кислотность или засоленность почв. Селекционерам с помощью кроссбридинга удалось создать достаточное количество сортов растений, устойчивых к биологическим факторам окружающей среды, однако в отношении устойчивости к абиотическим стрессам все не так просто. Основным лимитирующим моментом в данном случае является отсутствие у многих видов культурных растений диких родственников, обладающих устойчивостью к тому или иному фактору среды.

Репродуктивная несовместимость, ограничивающая возможности традиционного кроссбридинга, совершенно не влияет на возможности биотехнологии растений, т.к. гены практически любого организма могут использоваться для улучшения существующих сортов сельскохозяйственных культур. В настоящее время ученые делают большие достижения в разработке сортов, способных расти и давать урожай в различных природных условиях. В качестве примера можно привести генетически модифицированные сорта помидоров и канолы (разновидность рапса), которые могут переносить в 100 раз более высокий уровень солености почвы, чем традиционные сорта. Исследователи также идентифицировали большое количество генов, ответственных за естественную устойчивость некоторых растений и бактерий к холоду, жаре и засухе. Мексиканские ученые создали сорта кукурузы и папайи, устойчивые к повышенному содержанию в почве алюминия, оказывающему негативное влияние на продуктивность сельского хозяйства многих развивающихся стран.

Повышая урожайность

Кроме увеличения продуктивности сортов за счет придания им устойчивости к заболеваниям, вредителям, сорнякам и воздействиям окружающей среды, сельскохозяйственные биотехнологи работают над непосредственным повышением урожайности культур. Японские ученые встроили гены, обеспечивающие фотосинтез растений кукурузы, в геном риса. Это повысило эффективность усвоения энергии солнечного света и накопления в зерне крахмала, и урожайность нового сорта риса оказалась на 30% выше по сравнению с исходным уровнем. Другим подходом, но с той же конечной целью, является блокирование определенных генов растения, что приводит к перераспределению питательных веществ между различными частями растения. Урожайность значительно возрастает при преимущественном накоплении крахмала или жирных кислот не в листьях растения, а, например, в клубнях картофеля или семенах рапса.

Биотехнологические методы также позволяют повышать эффективность усвоения растениями необходимых им микроэлементов. Например, мексиканские ученые создали генетически модифицированные растения, корни которых секретируют в окружающую среду лимонную кислоту. В результате происходит небольшое подкисление почвы и переход содержащихся в ней минералов, в том числе кальция, фосфора и калия, в растворимую форму, что делает их доступными для растений.

Азот является важнейшим элементом, лимитирующим рост растений, и ученые, работающие в разных областях, шаг за шагом приближаются к разгадке секретов симбиотических отношений, позволяющих азотфиксирующим бактериям поглощать атмосферный азот и отдавать его растениям, предоставляющим им убежище в корневых клубеньках:

– генетики-ботаники из Венгрии и Англии идентифицировали растительный ген и соответствующий белок, позволяющий растениям вступать во взаимодействие с почвенными азотфиксирующими бактериями;

– генетики-микробиологи из университета Квинсленда (Австралия) идентифицировали бактериальный ген, стимулирующий формирование корневых клубеньков;

– в результате совместной работы молекулярных биологов Европейского Союза, США и Канады был полностью расшифрован геном одного из видов азотфиксирующих бактерий;

– ученые, занимающиеся химией белков, расшифровали точную структуру фермента, превращающего атмосферный азот в приемлемую для растений форму.
Добавил admin 5-10-2014, 16:59 Просмотров: 11287
bakkaKiz 26 марта 2019 18:32
why you need viagra see here
viagra to buy in australia
<a href="http://viagrabs.com">what is viagra</a>
buy viagra super force
Цитировать          1
JosephClult 28 марта 2019 17:46
g http://viagrarow.com viagra without a doctor prescription
<a href="http://www.viagrarow.com">http://viagrarow.com</a> do you ejaculate quicker on viagra
Цитировать          2
GeremoKiz 30 марта 2019 18:23
sometimes http://www.cialisle.com/ cialis doses <a href="http://www.cialisle.com">buy cialis</a> consultant
Цитировать          3
Bareniomili 1 апреля 2019 18:10
meter http://calisgenhea.org/ cialis or viagra <a href="http://www.calisgenhea.org">cialis</a> mount
Цитировать          4
SweexEncozy 11 апреля 2019 15:35
this whole bag of sildenafil isn't working generic viagra online taking viagra to dubai
Цитировать          5
Пользователь offline AghiFup 18 апреля 2019 00:19
diferencia levitra cialis
http://buyscialisrx.com/ - order cialis
quand prendre cialis 20mg
cialis coupon
cialis daily rezeptfrei
<a href="http://www.buyscialisrx.com/">cialis coupon</a>
cheap generic cialis online no prescription
Цитировать          6
Alanadiat 19 апреля 2019 16:24
buy viagra soft <a href="http://www.viagraeiu.com/">generic viagra</a> buy female viagra http://viagraeiu.com/
Цитировать          7
LTS LTS 25 мая 2019 06:22
replica t-shirts uk, combining elegant style and cutting-edge technology, a variety of styles of replica t-shirts vests, the pointer walks between your exclusive taste style.
Цитировать          8
walmartd9 27 мая 2019 11:54
A 2001 study in the memoir HIV Medicine http://viagra-sansordonnance.org viagra faut il une ordonnance indicates that a bodily with HIV living in a high-income outback would add 43 years to their entity expectancy if they walk off a diagnosis at seniority 18. Without tolerable treatment, how, HIV can rapidly start to hurt cells in the unaffected system. Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) is a habitual, potentially life-threatening qualification caused via viagra generique the human immunodeficiency virus (HIV). At hand damaging your immune method, HIV interferes with your body's ability to fight the organisms that matter disease. HIV is a sexually transmitted infection (STI).
2005 - 2019 Powered at near canadian pharmacy online Discuz
Цитировать          9
aliahKiz 9 июня 2019 09:00
apparent http://genericalis.com/ price of cialis <a href="http://www.genericalis.com">generic cialis</a> loan
Цитировать          11
SweexEncozy 7 июля 2019 16:20
comprar viagra cialis generic for viagra buy male and female sildenafil
Цитировать          12
sildenKiz 24 августа 2019 04:06
which countries can you buy viagra over the counter http://viabsbuy.com/ does viagra help angina <a href="http://viabsbuy.com">generic viagra online</a> will my dr prescribe viagra
Цитировать          13
MarcelLic 2 ноября 2019 21:54
Цитировать          14
canadian pharcharmy online 16 января 2020 12:05
Цитировать          15
online drugstore 23 января 2020 04:46
Цитировать          16
canadian online pharmacy 23 января 2020 10:03
Цитировать          17
online drugstore 23 января 2020 11:40
Цитировать          18
online pharmacies canada 23 января 2020 23:50
Цитировать          20
online pharmacies canada 24 января 2020 00:37
Цитировать          21
online pharmacy 24 января 2020 11:46
Цитировать          23
canadian pharmacies online 25 января 2020 18:54
Цитировать          24
online pharmacy 25 января 2020 19:20
Цитировать          26
canadian pharcharmy online 27 января 2020 20:17
Цитировать          27
canadian pharmacy 27 января 2020 20:46
Цитировать          28
online pharmacies 27 января 2020 21:45
Цитировать          29
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Полужирный Наклонный текст Подчёркнутый текст Зачёркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Вставка ссылкиВставка защищённой ссылки Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Введите код: