Генетичесии модифицированный рис как одна из моделей решения проблем питания

Генетичесии модифицированный рис как одна из моделей решения проблем питания

Рис принадлежит к классу Monocotiledones, семейству Poaceae (Gramineae) — злаковых, трибе Oryzeae — рисовых. В классификации этой культуры выделяют от 19 до 32 видов. Многолетние и однолетние виды — диплоиды серии sativae. Многолетние виды серии latibofia — ди- и тетраплоиды. Единственный вид серии australiensis — O.australlensis, диплоид. В происхождении культурного риса получила признание гипотеза монофилетического происхождения. Полагают, что вид O.sativa произошел от многолетнего предшественника. Первичный центр происхождения O.sativa — районы Северо-Восточной Индии, севера Бангладеш и территории Бирмы, Таиланда, Лаоса и Вьетнама. В процессе одомашнивания в результате географической изоляции и адаптации к условиям среды произошла дифференциация O.sativa на группы сортов, которые выделены как географические расы (экорасы и подвиды): indica, japonica, javanika. Эти группы сортов в свою очередь подверглись дальнейшему разделению на экотипы, для них характерно также становление барьера стерильности. Дифференциация прошла по морфологическим, физиологическим и биохимическим признакам. О древности этого процесса и существовании, по-видимому, нескольких центров происхождения, свидетельствует генетическая структура некоторых рас O.sativa и сравнительно свободный обмен генами между культурными и дикими сородичами. Внутривидовая дифференциация подтверждена многими методами.

В отличие от O.sativa. вопрос о внутривидовой дифференциации O.glabenima полностью не решен. Предложены различные варианты подразделенности вида — от деления на «vulgaris» и «numilis» до затопляемого и суходольного, плавающего и прямостоячего.

У азиатской формы O.perennis дифференциация на уровне подвидов не описана. Кариотип у O.sativa 2n=24, его характеристика у всех видов рода Oryza  пока  отсутствует  из-за  небольших  размеров  хромосом. При исследовании O.sativa установлено, что подвид indica имеет четыре ядрышка и четыре ядрышковые хромосомы, подвид japonica — два ядрышка и две ядрышковые хромосомы.

Предполагается общий геном А у возделываемых видов риса и их ближайших сородичей, так как при скрещивании они дают гибриды с различной фертильностью. На основании скрещивания выделяют группу азиатских видов: sativa, saliva var spontanea (syn. O.nivara) и perennis (syn. O.rufipogan) и африканскую группу glaberrima breviligulata (syn. O.barthii), stapfii (syn. O.longistaminata). Внутри группы гибриды относительно фертильны, а между группами — стерильны.

Рис — самоопылитель, наибольшая изменчивость культурного риса характерна для O.sativa, у O.glaberrina разнообразие сортов не очень велико. При неблагоприятных условиях цветения возможны случаи перекрестного опыления, его частота выше для многолетних форм. Рис — основная возделываемая культура, по суммарному урожаю он опережает пшеницу. Для более чем половины населения Земли рис является основным продуктом питания. По энергетичности, легкой усвояемости и диетическим свойствам он превосходит многие крупы. Пищевые и кулинарные качества его определяются, в основном, наличием белка и амилаз. Содержание белка колеблется от 5,5 до 18% и контролируется многими генами, как и содержание крахмала.

Одной из проблем в ряде регионов мира является недостаток в продуктах питания железа в усваиваемых организмом формах. Особенно остро она стоит в районах Юго-Восточной Азии, где основным продуктом питания является рис. Рис играет большую роль в экономике большинства государств Азии. Его основные производители и потребители — Китай и Индия. На их долю приходится 56% мирового производства риса. С этим связано огромный интерес, проявляемый к рису со стороны многих стран, в том числе и Европы. Сейчас в мире создано всего несколько сортов генетически модифицированного риса, но зато каких... Например, «золотой рис», имеющий золотистый оттенок из-за повышенного содержания бета-каротина. Проходит стадию лабораторных апробаций ГМ рис с повышенным содержанием железа.

Работа по созданию риса, способного в увеличенном количестве накапливать железо, проведена японскими учеными. Ими был изолирован ген ферритина (белок, одна молекула которого накапливает до 4500 атомов железа) с повышенной активностью из проростков сои. Данный ген, поставленный под контроль промотора (регуляторный сегмент в гене, отвечающий за включение синтеза определенного продукта) запасного белка сои — глютенина, был встроен в геном риса. Испытания линий трансформированных растений показали, что накопление ферритина в их зерне в три раза выше, чем в зерне исходных линий. При этом не наблюдалось увеличения накопления железа в других органах трансформированных растений по сравнению с нетрансформированными (Gotoetal., 1999).

Если говорить широко, то основные проблемы недоедания, как известно, связаны не только с дефицитом железа, но и йода, витамина Д у большей части популяции Земли. Этот момент и стал отправной точкой создания «золотого риса». Это самая идеальная человечная работа, которую сделала наука в последнее время. Человечество долго говорило о том, что анемия, обусловленная дефицитом железа, является одним из самых распространенных и серьезных последствий нарушения питания.

Недоеданию подвергаются более двух миллиардов людей, преимущественно женщин и детей. Последствием недоедания беременных женщин являются миллионы смертельных случаев среди матерей и младенцев при родах, а также кровоизлияний и сепсисов в послеродовой период. У детей и подростков даже незначительное недоедание может вызвать нарушения умственного развития. Люди всех возрастов в условиях недоедания страдают ослаблением иммунной системы, ухудшением физического и умственного состояния, снижением работоспособности.

Большую опасность представляет недополучение с продуктами питания адекватного количества железа, что и является основной причиной железодефицитной анемии. По данным ЮНИСЕФ, в мире два миллиарда человек страдают от такой анемии, а количество людей, испытывающих дефицит железа, почти вдвое больше — 3,7 миллиарда человек, подавляющее большинство из которых — женщины. В странах Африки и Азии железодефицитная анемия является причиной 20 процентов смертей среди рожениц.

По причине недостаточности витамина А в мире ежегодно умирает один миллион детей. А еще 230 миллионов детей (по данным ВОЗ) живут под угрозой клинической или субклинической недостаточности витамина А — состояния, которое в большинстве случаев может быть предотвращено. Дефицит этого витамина делает детей особенно уязвимыми к любым инфекциям и осложняет протекание многих заболеваний, является также причиной слепоты среди детей, которая в развивающихся странах ежегодно поражает 500 тысяч детей. Обогащение пищи витамином А, по данным ЮНИСЕФ, на 23% снижает детскую смертность. Мы все это знали, но даже «зеленая революция», которая прошла во всем мире, не решила этой проблемы.

Известно, что каротиноиды, используемые организмом человека для получения витамина А, в зернах риса отсутствуют. Именно поэтому его недостаточность часто встречается там, где рис служит основной пищей.

Количество железа в организме зависит как от его наличия в продуктах питания, так и от способности к его усвоению и процессе пищеварения.

Лучше всего усваивается железо, содержащееся в мясе. Однако из-за дороговизны и труднодоступное мяса в бедных странах основным источником железа в пище человека являются овощи, а усвояемость этого железа гораздо ниже, чем железа, содержащегося в мясопродуктах. Более того, в растительной пище и в зерновых, включая рис, содержится фитиновая кислота, потенциальный ингибитор всасывания железа.

Аскорбиновая кислота, которой богаты фрукты и некоторые овощи, стимулирует абсорбцию железа растительного происхождения. Однако диета населения развивающихся стран обычно также очень бедна фруктами и полноценными овощами. Именно поэтому профилактика железодефицитной анемии и недостаточности витамина А до недавнего времени велась в трех направлениях: распространением пищевых добавок (прежде всего витамина А в капсулах), повышением качества пищевых продуктов (например, добавлением соединений железа в пшеничную муку) и путем повышения диетологической грамотности населения. Генные инженеры решили эту проблему, восполнив отсутствие ключевых компонентов в повседневных продуктах питания методами ДНК-технологии.

Как отмечал Инго Потрикус, один из авторов «золотого риса», эта разработка была создана для человека. Кроме того, «золотой рис» не был создан ни индустрией, ни в интересах индустрии. Его применение решает жизненно важную проблему путем совершенствования традиционного образа питания. Решение проблемы — долговременное, бесплатное, не требует дополнительных ресурсов, не имеет побочных эффектов, характерных для «зеленой революции». Индустрия не получает выгоды от его применения, выгоду получают социально незащищенные слои.

Местным фермерам технология предоставляется бесплатно и без ограничений, не создает их зависимости от большой индустрии, не дает преимуществ богатым землевладельцам. До сих пор не выявлено никакого существенного негативного воздействия на окружающую среду; не выявлено также никакого существенного риска для здоровья потребителей; традиционными методами получить такой сорт невозможно и тд.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Разработка проблем эволюции поведения

Из книги Основные положения концепции Лоренца автора Крушинский Леонид Викторович

Разработка проблем эволюции поведения Изучение эволюционных аспектов поведения составило одно из основных и наиболее важных направлений в работе Тинбергена и его учеников. Параллельно с Лоренцем они развивали выдвинутые Дарвином идеи об эволюции поведения,


12.2. Модифицированный материализм

Из книги Новая наука о жизни автора Шелдрейк Руперт

12.2. Модифицированный материализм Материализм начинает с допущения, что реальна только материя; отсюда все, что существует, есть либо материя, либо нечто, полностью зависимое от нее. Однако понятие «материя» не имеет фиксированного, строго определенного смысла; в свете


ОБЩЕЕ ВВЕДЕНИЕ ПОЧЕМУ ДЛЯ РЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ВОПРОСОВ ДОСТАТОЧНО ПРОСТЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Из книги Семь экспериментов, которые изменят мир автора Шелдрейк Руперт

ОБЩЕЕ ВВЕДЕНИЕ ПОЧЕМУ ДЛЯ РЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ВОПРОСОВ ДОСТАТОЧНО ПРОСТЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В этой книге я предлагаю провести семь экспериментов, которые могли бы изменить наше представление об окружающем мире. Эти эксперименты способны вывести нас за пределы современного


РАК — ПРОБЛЕМА ПРОБЛЕМ (онкогеномика)

Из книги Геном человека: Энциклопедия, написанная четырьмя буквами автора Тарантул Вячеслав Залманович

РАК — ПРОБЛЕМА ПРОБЛЕМ (онкогеномика) Чего не понимают, тем не владеют. И. Гёте Одно из важнейших направлений в медицинской геномике — онкогеномика — направление науки, изучающее молекулярно-генетические механизмы злокачественного перерождения клеток. Раковая


РАК — ПРОБЛЕМА ПРОБЛЕМ (онкогеномика)

Из книги Геном человека [Энциклопедия, написанная четырьмя буквами] автора Тарантул Вячеслав Залманович

РАК — ПРОБЛЕМА ПРОБЛЕМ (онкогеномика) Чего не понимают, тем не владеют. И. Гёте Одно из важнейших направлений в медицинской геномике — онкогеномика — направление науки, изучающее молекулярно-генетические механизмы злокачественного перерождения клеток. Раковая


Либеральное урегулирование проблем

Из книги Фармацевтическая и продовольственная мафия автора Броуэр Луи

Либеральное урегулирование проблем Из сказанного выше становится понятным, что не врач обязан заботиться об урегулировании существующего положения вещей, а государство и Министерство здравоохранения, которые несут ответственность за здоровье нации и должны более


Генетически модифицированный картофель

Из книги Кризис аграрной цивилизации и генетически модифицированные организмы автора Глазко Валерий Иванович

Генетически модифицированный картофель По количеству выращиваемого картофеля Россия сегодня занимает 1 место в Европе и второе в мире после Китая. Картофель — один из основных компонентов рациона россиян и украинцев. Он содержит в своем составе почти все минеральные


Генетичесии модифицированные томаты

Из книги Основы психофизиологии автора Александров Юрий

Генетичесии модифицированные томаты Первым генетически модифицированным пищевым продуктом, который поступил в продажу в 1994 году в США, был помидор под названием «ФЛАВР САВР», произведенный компанией «Кэлджин», а первым продуктом, полученным из ГМ томатов и появившимся


5.2. Варианты традиционного решения психофизиологической проблемы

Из книги Мы и её величество ДНК автора Полканов Федор Михайлович

5.2. Варианты традиционного решения психофизиологической проблемы Принципиальным недостатком коррелятивной психофизиологии является прямое сопоставление психического и физиологического, что с точки зрения психологии малопродуктивно [Шадриков, 1982; Рубинштейн, 1989;


1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В ПСИХОЛОГИИ ТРУДА

Из книги Происшествия под водой автора Меркульева Ксения Алексеевна

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ В ПСИХОЛОГИИ ТРУДА Пониманию необходимости и перспективности изучения психофизиологических процессов в профессиональной деятельности способствуют представления, рассматривающие


Задачи для самостоятельного решения

Из книги По следам минувшего автора Яковлева Ирина Николаевна

Задачи для самостоятельного решения Лучше всего помогает усвоить генетику самостоятельное решение задач. Я приведу самые простенькие. Ответов давать не буду — тот, кто читал внимательно, решит легко.1. Чтобы изучить наследование окрасок у кроликов, юннаты скрестили


Еще одна хитрость

Из книги Рассказы о биоэнергетике автора Скулачев Владимир Петрович

Еще одна хитрость Как живут в пруде карпы со щуками, я не видела. Где их там разглядишь в пруде с непривычки! Зато одну хитрую затею рыбоводов я видела собственными глазами.Было это в кубанских степях. Ездили мы с председателем большого колхоза по полям. Председатель


И ЕЩЕ ОДНА ЗАГАДКА…

Из книги Биология. Общая биология. 11 класс. Базовый уровень автора Сивоглазов Владислав Иванович

И ЕЩЕ ОДНА ЗАГАДКА… А растительный мир карбона предложил нам тем временем еще одну загадку. Дело в том, что растения каменноугольного периода только в очень относительной степени можно считать преемниками девонских. В основном они возникли заново, буквально заполонив


Одна из многих гипотез?

Из книги автора

Одна из многих гипотез? в 1961 году схема Митчела в краткой форме была тотчас напечатана журналом «Нейчер» (трудности с публикациями возникнут позже!). Новую концепцию восприняли первоначально как еще одно умозрительное предположение в длинном ряду биоэнергетических


32. Пути решения экологических проблем

Из книги автора

32. Пути решения экологических проблем Вспомните!Какие экологические проблемы считают глобальными; региональными?Охрана окружающей среды – общее дело всего человечества. По мере роста населения и масштабов производства экологические последствия хозяйственной