Генетически модифицированные растения, защищенные от насекомых-вредителей безвредными для других животных бактериальными токсинами, позволяют резко увеличить урожайность, но ненадолго: насекомые

Генетически модифицированные растения, защищенные от насекомых-вредителей безвредными для других животных бактериальными токсинами, позволяют резко увеличить урожайность, но ненадолго: насекомые быстро приспосабливаются к токсинам.

Чтобы на равных участвовать в эволюционной гонке вооружений с вредителями, необходимо научиться разрабатывать новые токсины, обладающие таким же узким действием. Американские биоинженеры придумали методику, позволяющую в кратчайшие сроки получать новые токсины, опасные только для определенной группы насекомых. Методика основана на быстрой эволюции вирусов-бактериофагов, сконструированных таким образом, чтобы для выживания им был необходим белок, обладающий нужными человеку свойствами.

Использование генетически модифицированных растений в сельском хозяйстве неуклонно ширится, несмотря на сохраняющуюся кое у кого предвзятость и необоснованные страхи (см. http://vk.cc/4qFVYL).

На сегодняшний день одним из самых простых и многообещающих подходов к повышению урожайности является внедрение в геном растений генов почвенной бактерии Bacillus thuringiensis, кодирующих белковые токсины, опасные только для определенных групп насекомых и больше ни для кого.

Эти токсины, обобщенно называемые Bt-токсинами, связываются с рецепторами на поверхности клеток средней кишки насекомого и способствуют образованию дыр в клеточных мембранах, что приводит к гибели клеток, а затем и всего насекомого. Каждый Bt-токсин распознает только «свой» рецептор и поэтому безопасен для животных, у которых такого рецептора нет.

ГМ-растения со встроенными генами Bt-токсинов используются в сельском хозяйстве уже около 20 лет. На сегодняшний день ими засеяно 420 млн га. Их использование существенно повысило продуктивность сельскохозяйственного производства.

Однако насекомые быстро приспосабливаются практически к любым ядам, в том числе и к Bt-токсинам. Устойчивые насекомые начинают появляться всего через 5-6 лет после внедрения нового трансгенного сорта, а иногда еще быстрее. Чтобы не проиграть в эволюционной гонке вооружений, необходимо развивать «прикладную эволюционную биологию».

Уже разработано несколько стратегий, позволяющих замедлить распространение устойчивости в популяциях вредителей. Один из подходов - засеивать небольшие участки незащищенными растениями, чтобы на этих участках отбор благоприятствовал насекомым, не имеющим средств защиты от яда. Дело в том, что выработка устойчивости к яду как правило (хотя и не всегда) сопровождается негативными побочными эффектами, поэтому в конкуренции за не отравленные растения устойчивые насекомые проигрывают неустойчивым.

Источник: vk.cc

Комментарии: