Новости

В Министерстве сельского хозяйства России прошло обсуждение урегулирования стоимости зерна на внутреннем рынке. Об этом говорится на официальном сайте ведомства.



Обработка земельных участков с помощью гербицидов для борьбы с борщевиком, согласно предварительной информации, будет стоит Московскому региону примерно двадцать три тысячи рублей на каждый гектар. Подобные сведения во время прямого эфира на «Радио 1» озвучил глава сельскохозяйственного Департамента Московского региона Андрей Разин.



Руководитель сельскохозяйственного Департамента Московского региона Андрей Разин стал участником встречи сотрудников органов исполнительной власти с сельскими тружениками области. В ходе мероприятия обговорили важнейшие вопросы, с которыми сталкивается агротехнический комплекс.


Яндекс.Метрика
Биотехнологии обогащения растений микроэлементами

Привнесение удобрений в почву, способствуя повышению урожая культур, не всегда приводит к увеличению концентрации питательных элементов в съедобных частях растений: семенах, зерне, фруктах. Регулярное удобрение почв лимитировано слабой растворимостью железа или высокой стоимостью его хелатированных продуктов. После удобрения почв цинком увеличивается уровень содержания цинка в вегетативных частях растений, а не в эндосперме. Некорневые и почвенные обработки сульфатом цинка приводили к увеличению концентрации цинка в зерновках. Однако у коричневого риса с увеличением доз цинковых удобрений цинк преимущественно накапливался в стеблях, а не в зерновках. В зерновках этой культуры высокая концентрация цинка появлялась лишь при токсичных концентрациях вносимого удобрениями цинка. Кроме того, накоплению цинка в эндосперме препятствуют внутренние физиологические барьеры. Концентрация цинка в отрубях коричневого риса (120 мг/кг) намного выше таковой в эндосперме (37 мг/кг). Применение железосодержащих удобрений также не вызывало накопления железа в зерновках пшеницы.
Применение цинксодержащих удобрений в почвах с низким содержанием этого микроэлемента может приводить даже к уменьшению его концентрации в зерновках риса вследствие эффекта биологического разбавления, вызванного увеличением под влиянием микроудобрений массы зерновок. Обратная связь между концентрацией цинка в зерновках и их урожаем отмечена также в опытах с пшеницей. Применение азотных удобрений может иметь двойственное влияние на концентрацию микроэлементов в семенах риса; увеличивать концентрацию железа и уменьшать концентрацию цинка.
Общая концентрация микроэлементов во многих неплодородных почвах может быть вполне достаточной для нормального питания культурных растений при условии, если эти микроэлементы будут превращены в доступные для растений формы. Поэтому практический интерес представляют создание и размножение с помощью методов генетики и селекции растений, способных эффективно использовать минеральные ресурсы почвы и удобрений, формировать высокие урожаи и аккумулировать минеральные элементы. Увеличение концентрации питательных веществ в съедобных частях растений с помощью методов генетической селекции в сочетании с агрономическими приемами получило название «биофортификация».
Широкая вариабельность концентраций микроэлементов в тканях растений различных видов и сортов, растущих в идентичных условиях, — основа для выявления эффективных растений (табл. 8.15). В коллекционном материале Международного института риса (IRRI, Филиппины), включающем около 1000 генотипов этой культуры, концентрация цинка в зерновках варьировала в диапазоне от 16 до 58 мг/кг. Большой генетический потенциал, необходимый для повышения концентрации в зерне цинка, выявлен у пшеницы-двузернянки. Весьма существенные вариации обнаружены также в отношении других необходимых для человека и животных микроэлементов.
Биотехнологии обогащения растений микроэлементами

Внесение Se-удобрений может быть дополнено методами селекции и генетики, направленными на создание и внедрение растений, предрасположенных к аккумуляции в органах значительных количеств селена. Предпосылкой перспективности такого подхода служат существенные различия по концентрациям селена между сортами растений.
Среди лекарственных растений выделены концентраторы селена: донник лекарственный (Mellitolus officinalis), солодка голая (Clycyrrhiza glabra), эфедра хвощевая (Ephedra equiselina), эвкалипт пепельный (Eucalyptus viminalis), хвощ полевой (Equselum arvense). Особенно целесообразно применение растений-концентраторов селена (солодки голой, эфедры хвощевой) при смешанных патологиях, например при сочетании сердечной недостаточности с хроническими болезнями легких.
Следует отметить, что зачастую низкие концентрации питательных элементов, включая микроэлементы, обнаруживаются в зерновках высокопродуктивных образцов вследствие эффекта биологического разбавления. Поэтому на начальных этапах селекции целесообразен отбор образцов, характеризующихся способностью концентрировать микроэлементы (Zn) в зерновках не в ущерб биомассе последних.
Современные трансгенные технологии направлены па улучшение мобилизации растениями почвенных форм микроэлементов, повышение скорости корневого поглощения микроэлементов и их последующего транспорта в побеги, аккумуляции микроэлементов в сьедобных частях растений в доступной для человека форме. Главным образом эти технологии сосредоточены на обогащении продукции растениеводства железом и цинком. У растений стратегии I улучшение поглощения железа может достигаться путем сверхэкспрессии генов, кодирующих синтез Fе(III)-редуктаз, у растений стратегии II — кодирующих синтез и выделение фитосидерофоров. Сверхэкспрессия генов AtZIP1, кодирующих синтез Zn2+-транспортера в корнях ячменя, приводила к увеличению концентрации в зерне цинка и железа.
Клонирование генов, кодирующих синтез никотианамиаминотрансферазы, вовлеченной в поглощение железа злаками, может улучшить поглощение растениями не только железа, но и цинка. Трансформация генов сои, кодирующих синтез ферритина, в эндосперм риса вызывала двух-трех-кратное увеличение содержания в зерновках риса железа. У растений Triticum dicoccoides гены, ответственные за накопление в зерновках цинка, сосредоточены в хромосоме 6В. В этой хромосоме выявлен локус Cpc-B1, вовлеченный в накопление в зерновках как цинка, так и белка. По-видимому, селекция пшеницы должна предусматривать трансформацию локуса Cpc-B1 в элитные сорта этой зерновой культуры.
Обогащенным микроэлементами селекционным семенам свойственны, как правило, высокая всхожесть и жизнеспособность. Из таких семян формируются растения, характеризующиеся повышенной устойчивостью к заболеваниям и продуктивностью. Однако пока не ясно, насколько эффективно смогут проявить себя генетически модифицированные растения в различных почвенно-климатических условиях в долгосрочной перспективе.
Усвоение питательных элементов (He, Zn, Ca) и кишечнике человека может быть лимитировано высоким содержанием в растительной пище следующих соединений: фитиновой кислоты или фи тягов, целлюлозы, гемицеллюлозы, лигнина, кутина, танинов и других полифенолов, щавелевой кислоты и др. Особенно много фитатов содержится в семенах. Выявлена очень высокая вариабельность в концентрациях этих веществ в съедобных частях среди растений различных видов и сортов. Поэтому вполне перспективным может быть отбор растений с низкой концентрацией фитатов и танинов.
К настоящему времени получены мутанты (Ipa) риса, кукурузы, пшеницы, ячменя и сои, характеризующиеся весьма низкой концентрацией фитина в зерновках. Биологическая доступность железа в маисовых лепешках, изготовленных из зерен генетически модифицированной кукурузы с низким содержанием фитина, на 49% выше, чем из зерен дикого вида. Среднее усвоение цинка из кукурузной каши (поленты), приготовленной из мутантных зерен с низкой концентрацией фитина, на 78% выше по сравнению с кашей из зерен кукурузы дикого вида. В качестве перспективного способа рассматривают интродукцию в зерна разлагающих фитаты ферментов (фитаз), устойчивых к повышенной температуре и кислотности. Фитазы с такими характеристиками способны выдерживать высокие температуры при тепловой обработке пищи и разрушать фитаты в кишечнике, способствуя тем самым лучшему усвоению железа и цинка человеком и животными.
Следует отметить, что отбор, направленный на снижение содержания фитина в растительном организме, нужно проводить с осторожностью, так как он играет важную роль в метаболизме растений. Кроме того, присутствие фитатов в пище может быть полезно, так как они обладают антиканцерогенным эффектом, заметно снижают риск возникновения сердечных заболеваний и диабета.
Отрицательное действие фитина на биологическую доступность железа, содержащегося в продуктах питания, может быть уменьшено вследствие употребления пиши, богатой аскорбиновой кислотой и β-каротином. К тому же отрицательное действие фитина на биологическую доступность пищевых форм железа и цинка проявляется не всегда, причины этого не выявлены. Возможно, а кишечнике некоторых людей имеются микроорганизмы с высокой фитазной активностью, что способствует гидролизу фитатов и высвобождению из них микроэлементов. В связи с этим может быть перспективна генетическая модификация растений, направленная на интродукцию в их съедобные части аскорбиновой кислоты, гемоглобина, содержащих цистеин пептидов, т. е. соединений, повышающих доступность железа.
Выявлено большое генетическое разнообразие по концентрации аскорбиновой кислоты в растениях. Однако в семенах злаков это соединение не обнаружено. Необходимо также учитывать, что уровень аскорбиновой кислоты в растениеводческой продукции в ходе ее хранения существенно уменьшается. Масштаб такого уменьшения в бамии (Hibiscus esculentus) и африканском шпинате (Amaranthus hybridus) за 4 ч хранения в магазине (Нигерия) составил соответственно 63 и 82%. Очевидно, мероприятия по снижению таких потерь — важное направление увеличения биологической доступности микроэлементов о растениеводческой продукции.
К настоящему времени в генной инженерии разработаны комбинированные подходы, направленные на повышение биодоступности железа в зерновках риса. Во-первых, это интродукция в эндосперм термостабильной фитазы, выделенной из Asftergillus fumigalus и трансформированной с помощью агробактерий. Во-вторых, интродукция в эндосперм генов феррина, выделенных из Phaseolus vulgaris. В-третьих, обеспечение сверхэкспрессии в эндосперме риса генов, ответственных за синтез богатых цистеином белков, подобных металлотионеинам.
Вместе с тем существует ряд физиологических барьеров, которые ограничивают возможности технологий генетической модификации, направленных на повышение концентрации микроэлементов (Fe, Zn) в съедобных частях растений. Эти барьеры связаны с функционированием механизмов гомеостаза, препятствующих достижению в растительных тканях токсических для растений уровней микроэлементов. Такого рода механизмы вовлечены в контроль растворимости микроэлементов в ризосфере, скорости поглощения микроэлементов корнями, транспорта микроэлементов в надземные органы.
В целом площади, запятые генетически модифицированными растениями, увеличиваются с каждым годом. Лидер по внедрению генетически модифицированных растений — США. Разработаны социальные и агрономические критерии отбора перспективных генотипов растений, обогащенных микроэлементами. Наиболее важные среди них следующие:
1) одобрение фермеров на использование таких растений;
2) существенное улучшение здоровья людей вследствие повышения уровня микроэлементов в растениях;
3) стабильный эффект обогащения микроэлементами растений в разных климатических условиях;
4) эффективное усвоение микроэлементов, достигающееся в домашних условиях в ходе традиционных способов употребления человеком растениеводческой продукции.
Внедрение в сельское хозяйство трансгенных растений сдерживает отсутствие четких представлений о безопасности для здоровья потребления таких растений. В своей книге В.И. Глазко излагает правила проверки безопасности генетически модифицированных организмов (ГМО), пишет о тревоге общественности, о возможных рисках распространения и потребления таких организме». Он приходит к выводу, что современная практика проверки безопасности позволяет исключить опасность ГМО для здоровья людей и окружающей среды. В целом необходимы обоснованные аргументы в пользу целесообразности использования модифицированной растениеводческой продукции, а также убедительные исследования, подтверждающие или опровергающие мнение о ее безопасности.


© 2012-2016 Все об агрохимии Все права защищены
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна