Доктор Эрик Магембе стремится использовать инструменты генной инженерии для борьбы с самой опасной болезнью картофеля - фитофторозом - в странах Африки к югу от Сахары.
С самого начала своей карьеры Магембе, научный сотрудник Международного картофельного центра (CIP), интересовался тем, как наука применить на практике, и сейчас проводит ряд новаторских исследований в Найроби.
Картофель становится все более важным источником продовольствия в Кении и считается вторым по важности урожаем. Тем не менее опрос от 2004 года, проведенный среди 227 фермеров в Кении, показал, что 54 процента из них потеряли от 30 до 60 процентов своего урожая из-за вспышки фитофтороза. В Уганде эти цифры варьируются от 30 до 57 процентов, по словам Магембе.
Средняя урожайность картофеля в странах Африки к югу от Сахары в четыре раза ниже, чем в промышленно развитых странах, главным образом из-за последствий болезней, особенно, фитофторы.
В настоящее время африканские фермеры должны применять дорогостоящие и токсичные фунгициды до 15 обработок в сезон, чтобы защитить картофель от фитофтороза, что ставит мелких аграриев с ограниченными финансовыми ресурсами в невыгодное положение. Выращивание картофеля, устойчивого к фитофторе, может увеличить доходы семейных фермерских хозяйств на 40 процентов и исключить затраты на фунгициды.
По словам Магембе, результаты полевых испытаний, проведенных Национальной сельскохозяйственной организацией в Уганде, показали, что биоинженерный (генно-инженерный) картофель вполне реально культивировать без использования фунгицидов с урожайностью в 4 раза выше среднего по стране, в то время как растения на контрольном участке были быстро убиты возбудителем фитофтороза.
«Фермеры, выращивающие традиционные сорта, должны до 15 раз опрыскивать фунгицидами от фитофтороза и других болезней культуры, - говорит Магембе. - Биоинженерный картофель не требует фунгицидных обработок, так как полностью устойчив к болезням».
Магембе и другие ученые борются за то, чтобы изменить негативное восприятие ГМО, и до настоящего времени провели шесть ограниченных полевых испытаний картофеля, устойчивого к фитофторое, в Уганде и ведут переговоры с Кенийской организацией исследований в области сельского хозяйства и животноводства для запуска проекта в Кении.
По словам Агаты Туо, главы сельского хозяйства округа Ньяндаруа, Кения, в цепочку создания стоимости картофеля в сельском хозяйстве страны вовлечено не менее 2,7 млн жителей, в том числе 800 000 мелких фермеров. Хотя производство все еще очень низкое, стоимость картофельной промышленности оценивается в 50 млн долларов США. Большинство хозяйств собирают половину урожай от возможного по причине фитофтороза.
Результаты исследований в Уганде оказали влияние на Эфиопию и Руанду, которые присоединились к проекту CIP. Например, многие фермеры в Эфиопии перенесли производство картофеля с длинного сезона дождей на короткий, чтобы избежать наихудших последствий болезни, вызываемой избыточной влажностью. Бангладеш также проводит исследования ГМ-картофеля, устойчивого к фитофторозу.
Отвечая на вопрос, почему ученые используют биоинженерию вместо других методов селекции растений, Магембе объяснил, что клонально размножающиеся культуры, такие как картофель, банан и батат, имеют очень сложные геномы, что делает обычное размножение очень трудоемким. Например, потребовалось около 46 лет для получения некоторой устойчивости к поздней гнили у сортов картофеля Толука и Бионика.
Магембе также работает над другим проектом с фокусом на разработке картофеля, устойчивого к бактериальному увяданию, с использованием генов, которые показали хорошие результаты на растениях банана.
«Мы надеемся, что скоро у нас будет что-то, что можно будет протестировать в полевых условиях. Хотя бактериальное увядание и вирусные заболевания не так серьезны, как поздняя гниль, мы также рассматриваем возможность использования новых инструментов, таких как редактирование генома, для разработки сортов, устойчивых к этим болезням», - сказал он.
«Однако проблема с исследователями заключается в общественном сопротивлении технологии», - отметил Магембе. Например, в Уганде существует опасение, что улучшенные сорта сельскохозяйственных культур могут не попасть к фермерам, поскольку правительство все еще не приняло закон о биобезопасности. Ученые обеспокоены условиями строгой ответственности предлагаемого законопроекта, потому что их смогут обвинить, если что-то пойдет не так.
«Такие законы мешают исследованиям», - говорит Магембе. - Политики должны знать, что, прежде чем ученые выпустят биоинженерный сорт, он должен пройти тщательное тестирование, после чего будут проведены Национальные испытания производительности, утвержденные государственными органами. В случае с картофелем ученые должны провести анализ состава, чтобы убедиться, что биоинженерный сорт имеет тот же питательный состав, что и обычный картофель. Мы планируем выпустить в Уганде улучшенный сорт в 2021 году, и сейчас мы проводим многопозиционные испытания в различных подходящих агроэкологиях, чтобы убедиться, улучшенный сорт хорошо работает во всех регионах выращивания картофеля. Это должно быть сделано в течение двух сезонов, после этого у нас будут данные для подачи заявки в регулирующие органы».
Согласно отчету Международной службы по приобретению агробиотехнологических приложений (ISAAA), опубликованному в мае 2019 года, биоинженерные культуры, устойчивые к некоторым наиболее вредным организмам, возделывались в течение последних 22 лет на 190 млн га в 24 странах.
В докладе ISAAA говорится, что количество химических пестицидов сократилось на 37 процентов, урожайность выросла на 22 процента, а прибыль фермеров увеличилась на 68 процентов.
«Африканские фермеры должны использовать все доступные инструменты, потому что у нас уже много лет нет продовольственной безопасности, - заключил Магембе. - Мы импортируем продовольствие слишком долго, но генная инженерия способна изменить ситуацию».
(Источники: geneticliteracyproject.org; Cornell Alliance for Science. Автор: Веренардо Миме).
