Концепция производства: как фрукты и овощи проектируют под нужды рынка

25 сентября 2017 в 16:00

Технология редактирования генома послужит удовлетворению вкусов покупателей

 

Сегодня вы можете прийти в местный супермаркет и понюхать обычную дыню. Скорее всего, по запаху (а точнее , по его отсутствию) вы не сможете сделать вывод — созрела дыня или нет, так как многие компании привозят еще не совсем спелые дыни, чтобы они не испортились в дороге. Однако, кто же не хочет купить сладкую, но неиспорченную дыню? Или спелый помдор без признаков гнили, полученных во время транспортировки?

Именно над этим вопросом работают сейчас ученые генетики в Америке: как сделать генетическое улучшение овощей и фруктов, придать им насыщенный вкус и аромат, но сохранить при этом практические преимущества.

«В первые годы большая часть усилий генетиков была направлена на запросы фермеров - урожайность, размер, форма, зрелость. Именно на это и ориентировались генетики», - говорит заводчик по производству дыни Билл Копес в демонстрационном саду международной семенной компании HM Clause в Дэвисе. - Сейчас ученые работают на улучшением вкуса и аромата продуктов».

Заводчик дынь Билл Копс вместе со своей командой проводят опыты в демонстрационном саду семеноводческого производителя HM Claus в Дэвисе. Copes является частью команды, работающей над трехлетним исследованием в UC Davis, спонсором которого является HM Clause, чтобы идентифицировать и сочную текстуру этой тыквенной культуры в надежде закрепить эти черты. «Клиенты нуждаются в аромате,» - говорит он.

Как правило, десятилетние опыты в разведении были направлены на создание таких овощей или фруктов, которые отличаются повышенным сроком годности, устойчивостью к болезням и вредителям, устойчивостью к засухе и могут адаптироваться к автоматическому сбору урожая. Теперь заводчики говорят, что новые генетические инструменты ускоряют процесс и позволяют сосредоточиться на вкусе, не жертвуя практическими характеристиками. 

«Семеноводство имеет важное значение для сельского хозяйства и здесь большую роль играют новые технологии», - отметил Кент Брэдфорд, профессор Центра биотехнологии семян UC Davis.

Благодаря новому доступу к генетической информации, такой как картирование генома отдельных растений и способность связывать черты с генетическими маркерами, ученые-семеноводы проявляют интерес к таким инструментам, как редактирование генов, которые, как они говорят, могут сократить время исследований и разработки.  Это теоретически позволило бы выращивать фрукты и овощи, которые хорошо хранятся и имеют приятный вкус.

Однако некоторые из этих новых биотехнологий все еще находятся на ранней стадии и не регулируются федеральным правительством. «Мы можем внести целенаправленные изменения в процесс создания востребованных продуктов», - говорит Брэдфорд, ссылаясь на недавнее исследование ученых в Шанхае и Университете Пердью в Индиане, в котором показано, как CRISPR можно использовать для удаления или добавления признаков к культурам, таким как рис, например, всего в одно поколение. «Вместо того, чтобы работать 10 лет, чтобы получить желаемое, вы просто воспроизводите этот ген в своем текущем сорте. Все готово», - сказал ученый.

Поскольку заводчики в Дэвисе разрабатывают овощи для мирового рынка, они должны ориентироваться, в том числе и на потребительские ожидания, которые сильно разнятся. Так, американцы считают, что темно-зеленые полосы сигнализируют о зрелости арбуза, поэтому заводчики «проектируют» арбузы с зелеными полосами. В то время, как в Китае популярны желтые разновидности, а европейцы предпочитают покупать арбузы меньшего размера. Новые технологии помогают угодить всем.

Вернувшись в демонстрационный сад HM Clause, можно увидеть круглые томаты, идеально подходящие для нарезки и продажи на американском рынке продуктов питания. В другом ряду растут удлиненные помидоры, популярные в Гватемале, Аргентине и Мексике. Томаты в саду отличаются формами и текстурой, то есть представляют собой идеальные томаты для каждого рынка.

Вернувшись к дыням, отметим, что работа Copes с UC Davis включает в себя обучение дегустационных групп, где людей учат выявлять положительные и отрицательные черты в дынях. Этим летом группа оценивала многие компоненты текстуры, от твердости до сочности, пробуя весь диапазон дынь. Как только данные будут проанализированы, ученые попытаются отследить признаки биохимических свойств идеальных образцов.

«Как только мы сможем измерить эти химические вещества и охарактеризовать их, мы получим хороший шанс для разработки выгодных сочетаний», - говорят ученые. Гарри Кле из Университета Флориды использует подобный сенсорный подход к анализу томатов, а затем работает над определением того, где химические вещества-ароматизаторы находятся в хромосоме помидор. В исследовании, опубликованном в январе («Генетическая дорожная карта томатов с улучшенным вкусом»), он рассказал о том, как томатный аромат происходит из смеси сахаров, кислот и летучих соединений, которые взаимодействуют особым образом, который еще не понятен селекционерами. 

Традиционное разведение гибридов связано с пересечением родительских растений с желаемыми качествами. Каждое такое «пересечение» занимает год. Заводчики имели доступ к генетической информации с 1950-х годов, а генетическая инженерия пищевых продуктов была разрешена в США с 1994 года, но стоимость технологии и общественная озабоченность по поводу безопасности значительно ограничили ее использование на крупных культурах, таких как кукуруза и соя, а также на ряде фруктов и овощей.

В 2000 году доступ к маркерам стал более простым. Это привело к тому, что селекционеры смогли находить определенные части гена, связанные с определенными признаками, а не выращивать несколько поколений растений. Поскольку картирование генома стало менее дорогостоящим, селекция с помощью маркера стала более распространенной. Методы редактирования генома, такие как CRISPR, могли позволять селекционерам вырезать и вставлять гены, ответственные за магические вкусовые свойства, в стандартную ДНК томата. Но большинство коммерческих семенных компаний, которые хотят использовать редактирование генов, пока они не знают, как это будет регулироваться. 

В июле 2018 года министерство сельского хозяйства США должно завершить разработку новых правил, касающихся маркировки продуктов с использованием ГМО после того, как администрация Обамы потребовала их маркировки. В то время как генетически модифицированные кукуруза и хлопок имеют чужую ДНК или гены другого вида, генетически модифицированные продукты не обязательно имеют чужие гены. По этой причине они могут не регулироваться таким же образом, говорит Энди Лавин, президент и главный исполнительный директор Американской ассоциации торговли семенами.

Белинда Мартино, которая помогла разработать Flavr Savr, первый генно-инженерный коммерческий томат, считает, что с CRISPR следует проявлять большую осторожность, поскольку технология может привести к непредвиденным мутациям. «Несмотря на то, что трудно предположить, какой возможный ущерб могут иметь такие непреднамеренные мутации в культурах, большинство мутаций являются вредными», - говорит Мартино, которая теперь является автором в Институте социальных наук UC Davis. (Источник: San Francisco Chronicle. Автор: Тара Дугган).

 
Опубликовано:

В ленту раздела Статьи | Растениеводство | Обсудить тему на форуме

ООО «Издательство Агрорус»
+7 (499) 500-10-84
119590, город Москва, ул. Минская, 1Г, корп. 1, офис 19
ООО «Издательство Агрорус»

Популярное

«Уральский картофель» готов к борьбе с импортным картофелем за российский рынок

«Уральский картофель» готов к борьбе с импортным картофелем за российский рынок

15.11.2017 | 09:09

В Белоярском городском округе открылся селекционно-семеноводческий центр «Уральский картофель»

«Зебра чипсов» прискакала в ЕС

«Зебра чипсов» прискакала в ЕС

13.11.2017 | 11:05

И может добраться до России

Соляризация почвы как метод органической обработки

Соляризация почвы как метод органической обработки

13.11.2017 | 14:00

Как сила солнечных лучей оздоравливает землю



Комментарии (0)