En la venontaj jardekoj, provizi la kreskantan loĝantaron de la mondo per manĝaĵoj postulos duobligi la produktadon de agrikulturaj kultivaĵoj. Kune kun maizo, rizo kaj tritiko, terpomoj estas la plej vaste kultivita manĝkultivaĵo en la mondo. Ĝiaj avantaĝoj: pagebleco, alta nutra valoro, taŭgeco por longdaŭra stokado kaj alta rendimento. Ĝi servas kiel bazo por prepari diversajn pladojn kaj hejme kaj en la publika manĝosistemo, kaj ankaŭ restas grava krudaĵo por prilaborado.
Sed terpomoj estas malfacila rikolto en multaj ekonomiaj kaj biologiaj parametroj. Ĝia ekonomia uzo de akvo kaj adaptiĝo al malvarmetaj klimatoj estas kombinitaj kun altaj postuloj por grunda malstreĉo kaj foresto de ŝtonoj. Tial, la distribuado de terpomkultivaj areoj en malsamaj regionoj de la mondo estas ege malebena (Fig. 1).
Figuro 1. Distribuado de terpoma areo tutmonde (FAO 2016)
Intensa kultivado de kultivaĵo kun rendimento de 40-50 t/ha postulas aktivan kontrolon de multaj malsanoj kaj plagoj, tial oni uzas multajn kemiajn plantprotektajn produktojn, kiuj povas havi gravan efikon al la medio. Ekzemple, preskaŭ la tuta areo sub terpomo en la usonaj regionoj kun longtempa kaj maksimuma specialiĝo (Idaho, Vaŝingtono, Norda Dakoto) estas periode submetata al fumigado. Ĉi tio signifas aldoni ĉirkaŭ 500 kg/ha de potencaj medikamentoj, kiel metamnatrio aŭ kloropicrino, al la grundo. Sen tia steriligo, estas neeble akiri altkvalitan produkton tie, ĉar la grundoj estas tre infektitaj. En evolulandoj, rendimentoj por hektaro estas malaltaj (15-20 t/ha) pro la uzo de malaltkvalita fontomaterialo kaj suboptimumaj kultivaj metodoj. Sur la mondmapo, Rusio ankaŭ estas inkluzivita inter tiaj regionoj (Fig. 2).
Figuro 2. Tutmonda distribuo de terpoma rendimento (t/ha), FAOSTAT, 2014-2016
Tamen ni ne forgesu, ke la statistikaj datumoj de la Rusa Federacio ankoraŭ konsideras la terpoman rendimenton sur la hejmaj parceloj de la loĝantaro, kiu ĉiukaze ne povas esti tiel alta kiel en specialigitaj agrikulturaj entreprenoj, kiuj delonge atingis la nivelon de. 30-40 t/ha. Tiuj. La teritorio de Rusio ĝuste reflektas sur ĉi tiu mapo ne oranĝe, sed helverde aŭ, en ekstremaj kazoj, flava.
Laŭ la prognozo de FAO, la areo sub terpoma kultivado estonte pliiĝos plej forte en Afriko, Latin-Ameriko kaj Sudorienta Azio (Fig. 3).
Figuro 3. La estonteco de terpoma produktado. Blua stango - datumoj por 2015, oranĝa - prognozo por 2030, flava - prognozo por 2050
Areoj en Nordameriko kaj Ĉinio restos sur la sama nivelo, dum en Eŭropo ili malpliiĝos. Evidente, ĉi tiu prognozo estas tre ĝenerala. La samaj ĉefaj eŭropaj terpomproduktantaj landoj NWEC-05 (Germanio, Francio, Nederlando, Belgio kaj Anglio) ne malpliiĝos, sed nur pliigos terpomproduktadon. Detala komerca analizo de la stato, kondiĉoj kaj ŝancoj por plua disvolviĝo de la terpoma industrio en ĉi tiuj landoj estis ĵus publikigita (Tabelo 1).
Tablo 1. SWOT-analizo de terpoma produktado en NWEC-05-landoj
Fortoj: tre favoraj grundo- kaj klimataj kondiĉoj por kultivado de terpomoj, kio kondukas al la plej altaj terpomaj rendimentoj tutmonde; tre kvalifikitaj kaj/aŭ spertaj terpomkultivistoj; evoluigis integrajn provizoĉenojn de reproduktado kaj semoproduktado ĝis la fina merkato; evoluinta prilabora industrio, ĉefe por la produktado de frostaj manĝaĵoj; havebleco kaj aliro al la plej novaj teknologioj por produktado de terpomoj, protekto kaj stokado de kultivaĵoj; altnivela akademia kaj komunuma esplorado por trakti problemojn en la terpoma sektoro; havebleco de terpomaj subteno/distribuaj servoj ĉie en NWEC-05; ĉeesto de internaciaj terpomaj organizaĵoj kiel Europatat (komerco), EUPPA (procesistoj) kaj NEPG (produktantoj); bonevoluinta komerca reto por la eksportado de freŝaj kaj prilaboritaj terpomproduktoj.
Malfortaj flankoj: Irigacio de terpomoj produktas pli altajn CO-emisiojn2 laŭ seka materio-rendimento; uzo de grandaj kvantoj da pesticidoj por kontroli malsanojn/plagojn/herbojn; radikaj sistemoj kun malalta N-efikeco, kondukante al altaj N-kostoj kaj riskoj de N-lesivado; postulo por altnivela de teknologio uzita; Grundaj krestoj kaŭzas akvon kaj nutran forfluon kaj erozion en deklivaj kampoj; alta volatilo en terpomaj prezoj kompare kun pliigitaj produktokostoj; manko de alta nivelo de publika kunlaboro inter landoj por kune solvi produktajn problemojn; ekonomiaj defioj inter aktoroj en la terpoma valorĉeno; malbona bildo de la terpoma sektoro en la amaskomunikilaro.
Karakterizaĵoj: novaj bredaj teknologioj por akceli la kreadon de varioj; disvolviĝo de precizeca agrikulturo kaj telesensado; disvolviĝo de biokontrolaj produktoj por kontraŭbatali terpomajn malsanojn, plagojn kaj fiherbojn; evoluo de mekanikaj alternativoj al kemiaj insekticidoj por malsano/plago/herba regado; potencialo por vastigita kunlaboro en la produktado de diversaj specoj de terpomoj kadre de NWEC-05; kreskanta postulo pri organika terpoma produktado; klimata ŝanĝo kondukas al pli longaj kresksezonoj kaj pli altaj indicoj de kultivaĵo kaj rendimento; pliigante mallongperspektivajn terpomajn vendajn kanalojn; kreskanta postulo pri scio, semotuberoj, terpomproduktoj en evolulandoj.
Minacoj: redukto de terpoma konsumo en Eŭropo; novaj malsanoj kaj plagoj; problemoj de protekto de kultivaĵoj kaj tuberoj pro la malpermeso de aktivaj substancoj; klimata ŝanĝo kaj ekstremaj veterokazaĵoj; efikoj de terpomproduktadintensiĝo sur tutmonda grunda fekundeco kaj grunda sano (malsano/plaga evoluo, akvofluo, grunderozio, grunda kompaktado); en kelkaj lokoj (F, D, Anglio) irigacio estas postulata por konservi aŭ atingi pli altajn rendimentojn; neraciaj premgrupoj aŭ merkataj pozicioj koncerne kreskantajn praktikojn (ekz. la kampanjo Sen Restaĵo kontraŭ reguligo de maksimuma restlimo); troa disvolviĝo de terpoma prilaborado.
Rusio havas ĉiujn kondiĉojn kaj ŝancojn por fariĝi ĉefa produktanto de altkvalitaj komercaj terpomoj kaj terpomaj produktoj tutmonde. Nur la plej multaj el la fortaj karakterizaĵoj de eŭropa terpomkultivado ankoraŭ estas karakterizaĵoj de la malforteco de la rusa. La komerca terpoma industrio en la Rusa Federacio ĵus formiĝis kaj atingis areon de 300 mil hektaroj kaj produktadvolumojn de ĉirkaŭ 8 milionoj da tunoj (la sama kvanto da komercaj terpomoj estas produktita en Nederlando). Al ĝi mankas stabileco kaj multaj el la funkciaj kaj subtenaj institucioj listigitaj en Tabelo 1. Sed estas nekontesteblaj avantaĝoj rilate al grandskala produktado, malalta nivelo de uzata pesticida ŝarĝo (grunda fumigado, ekzemple, tute ne estas uzata), biologizado, la severa vintra klimato helpas kontroli fitosanitajn problemojn. La samaj tendencoj de altiĝantaj temperaturoj kaj arideco, plimalboniĝo de la infekta situacio, de kiu la terpomkultivistoj okcidenteŭropaj plej suferas, devigitaj translokigi, ekzemple, la produktadon de semterpomoj al aliaj regionoj, devus ĝenerale esti taksitaj kiel pozitivaj klimataj ŝanĝoj por terpomo kreskanta tra Rusio. Estas klare, ke fariĝas pli malfacile kultivi terpomojn por la laŭsezona merkato en la sudaj regionoj, sed fariĝas eble konstante movi terpomojn al pli nordaj teritorioj.
Samtempe, nur tia nivelo de rusa terpomkultivado estas promesplena, kiu estos konstante konkurenciva kompare kun okcidenteŭropaj kaj usonaj, kaj ankaŭ en la fono de produktado de aliaj ĉefaj manĝkultivaĵoj (tritiko, rizo, maizo) , kaj permesos akiri altajn rendimentojn en diversaj grundo kaj klimataj kondiĉoj. La ĉefa defio de la estonteco estos produkti pli da produktoj kun la samaj aŭ malpli da rimedoj kaj kun malpli da malŝparo. La rezervoj kaj perspektivoj de la Rusa Federacio ĉi-rilate estas enormaj. Tuj kiam la naturaj rimedoj de la lando komencos esti uzataj por disvolvi sian ekonomion, terpoma produktado en Rusio fariĝos konsekvence konkurenciva, multe pli profita kaj profita ol en aliaj regionoj de la terglobo. Sed por tio necesas, ke brulaĵo, elektro, gaso, metaloj kaj sterkoj estu provizitaj al la enlanda merkato je racie sufiĉaj enlandaj prezoj, kiuj ne malhelpas la disvolviĝon de aliaj sektoroj de la ekonomio. Irana benzino en Irano kostas 10 rublojn/litro (laŭ konvertiĝo, kompreneble), kaj la prezo de belorusa kalia klorido 60% en la Respubliko de Belorusio printempe de ĉi tiu jaro estis 6 rubloj/t, dum la rusa en la rusa. Federacio estis 000 rubloj/t.
Mallonga superrigardo de la stato de tutmonda terpomkultivado ricevas specife ĉar la rezulto de terpomproduktado (P) estas determinita per la produkto: P = G × E × M × S, kie G estas la gentipo aŭ vario, E estas grundo kaj klimataj kondiĉoj, M estas administrado aŭ nivelo de teknologio kaj S - makroekonomia medio. Favoraj grundo- kaj klimataj kondiĉoj estas kritikaj por utiligi la potencialon de varioj, novaj teknologiaj novigoj kaj kontribui al la prospero de la loka terpoma sektoro. La disvolviĝo de financaj kaj ne-financaj servoj (pruntokontoj, luado, asekuro, buĝetaj subvencioj por produktado kaj infrastrukturo, ktp.) ankaŭ estas ŝlosilaj komponantoj por certigi la efikecon de la industrio (Fig. 4).
Desegno. 4. Rezultoj (P) de kamparaj kaj industriaj terpomaj agronutraj sistemoj bazitaj sur diferencaj influoj de genotipo (G), medio (E), administraj faktoroj (M) kaj sociaj bezonoj kaj servoj (S)
Reproduktado aŭ kreado de novaj terpomaj varioj – grava faktoro en la efika produktado de terpomoj, kiu nur pliigos sian gravecon estonte. Danke al la deĉifrado de la terpoma genaro kaj la kapabloj de novaj bredado-teknologioj, ĝi ŝajnas esti la unua rezervo por la plua evoluo de terpomkultivado. La influo de la rezultoj de la ĉefaj direktoj de elekto por pliigi la efikecon de terpoma kultivado estas mallonge prezentita en Tabelo 2.
Tablo 2. La influo de reproduktaj direktoj pri pliigo de efikeco de terpoma produktado
Ŝlosilaj esploraj elektoj por plibonigi la efikecon de terpomaj produktadsistemoj | Aspektoj de nutraĵa sekureco | ||||||
Kontribuo al produktadintensigo | Enspezo de kamparano | Efikeco de kaloria kaj nutra produktado | Reduktante median efikon | ||||
Akva efikeco | Teruzo-efikeco | Nitrogeno kaj fosforo uzas efikecon | Efikeco de uzado de pesticidoj | ||||
Selektado kaj bredado de varioj (G - genotipo) | |||||||
Alta rendimento potencialo | ** | *** | *** | Neŭtrala/Negativa | *** | ** | - |
Patogenrezisto | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
Rezisto al sekeco/varmo/salineco | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
Frumateco | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
Biofortikigo (ekz. fero kaj zinko) | - | - | - | - | * | ** | - |
Veraj hibridaj varioj F1 kaj TPS, gena redaktado | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
Produktado de terpomaj semoj (M - Administrado) | |||||||
Produktado kaj distribuado de altkvalitaj semoj | - | ** | * | * | *** | * | Neŭtrala/negativa. |
Terpombredado celas atingi kompleksajn kaj malfacile kombineblajn celojn. Kombini strestoleremon kaj efikan nutraĵsorbadon fariĝas prioritato por pli bone respondi al evoluanta klimata ŝanĝo. Genotipoj kun rezisto al virusoj, nematodoj, bakteria velko kaj pli larĝa gamo de abiotaj stresoj kiel varmeco, sekeco kaj saleckondiĉoj povus plibonigi produktivecon kaj vastigi terpomproduktadon en novajn regionojn. Evoluigi fruajn kaj alt-produktajn variaĵojn kun rezisto al P. infestans estis longdaŭra celo de terpombredado. Rezisto al malsano fariĝis ŝlosila celo de reproduktaj programoj de EU nur lastatempe, kiam la media lobio atingis limigojn pri la uzo de insekticidoj kaj mineralaj sterkoj, kaj ankaŭ tute malpermeson de la uzo de multaj komunaj kaj malfacile anstataŭeblaj kemiaj aktivaj ingrediencoj. . Genetika biofortikigo (pliiganta nutra valoro) povas helpi venki mikronutrajn mankojn en la homa dieto kaj konservi altajn nivelojn de konsumo de pli nutraj tuberoj.
Ĉiuj praktike konfirmitaj kaj serĉataj sukcesoj en terpoma bredado baziĝas sur hibridiĝo, t.e. krucante elektitajn gepatrajn parojn. Sukcesa integriĝo kaj kombinaĵo de genetikaj trajtoj de gepatroj en idoj estas atingitaj tre malofte pro la tetraploida genetiko de kultivitaj terpomoj. Krome, ĉiuj kvar aroj de kromosomoj malsamas en genkonsisto. Tial sukcesaj terpomaj bredado-programoj baziĝas sur grandaj volumoj de fontomaterialo (almenaŭ 100 mil gentipoj) kaj longdaŭra (almenaŭ 10 jaroj) procezo de elekto kaj taksado de la plej bonaj varioj. La efikeco de klasika elekto ne superas 0,01%. Estis multaj esperoj pliigi la indicon kaj efikecon de reproduktado per la uzo de fora hibridiĝo, mutagenezo, ĉelselektado, somata hibridiĝo, trajtomarkado, ktp., sed ĉiuj ĉi metodoj ne kondukis al la kreado de sukcesaj terpomaj variaĵoj. Nuntempe, genoma redakta teknologio estas aktive testata, kaj nederlandaj sciencistoj iniciatis terpoman bredadan strategion por la produktado kaj uzo de hibridaj botanikaj semoj (Tablo 3).
Tabelo 3. Teknologioj por krei terpomajn variojn
Teknologioj por krei terpomajn variojn
Kiel ĝi funkcias? | Plibonigante terpomkvaliton | Vendado de semoj | Protekto de eŭropaj rajtoj | Komercaj rajtoj | |||
Grado | procezo | ||||||
Tradicia elekto | Novaj varioj estas evoluigitaj per krucado de ekzistantaj varioj, sekvitaj de jaroj da reproduktada esplorado. | La enkonduko de novaj karakterizaĵoj daŭras almenaŭ 10 jarojn. | Ne taŭgas por vendo ĉar ĉiu individua tubero havas individuajn trajtojn. | La bredistoj pravas, la kostoj por programistoj: dekoj da miloj da eŭroj. Bredistoj povas peti patentojn por novaj plantaj trajtoj. | Kruciĝo de varioj estas natura procezo kaj ne estas submetita al EU-GMO-patenta leĝaro. | La Nederlanda Ĝenerala Inspektoraro klasifikas terpomajn semojn kiel kvalitan klason. Ĉiu lando havas siajn proprajn postulojn por semterpoma plantsano. | |
Hibrida elekto | Novaj varioj estas evoluigitaj pli rapide per krucado de puraj gepatraj linioj, kiuj havas nur unu genan varianton por ĉiuj genoj, sekvitaj de jaroj da esplorado. | Ili promesas, ke novaj funkcioj povas esti enkondukitaj en malpli ol kvin jaroj. Tamen, unue estos necese derivi la respondajn liniojn kun taŭgaj trajtoj. | Jes, terpomaj semoj de puraj gepatraj linioj havas unuformajn trajtojn kaj povas esti uzataj kiel plantado. | La bredistoj pravas, la kostoj por programistoj: dekoj da miloj da eŭroj. Bredistoj povas peti patentojn por novaj plantaj trajtoj. | Kruciĝo de varioj estas natura procezo kaj ne estas submetita al EU-GMO-patenta leĝaro. | Regularoj por atestitaj terpomsemoj daŭre estas evoluigitaj. Multaj landoj ankoraŭ ne havas regularon. | |
Genetika modifo inkluzive de CRISPR-cas9 | Modifo de ekzistantaj varioj per aktiva interveno en la genetika materialo, sekvita de jaroj da esplorado pri trajtoj kaj stabileco. | Eĉ se DNA-mistraktado nur daŭras kelkajn tagojn, la tuta procezo de genidentigo ĝis kampesplorado daŭras pli longe. La DuRPH-projekto, en kiu ekzistantaj varioj ricevis multoblan reziston al terpomo-malfrumalprospero, daŭris entute 10 jarojn. | Ne taŭgas por vendo ĉar ĉiu individua tubero havas individuajn trajtojn. | Subjekto al EU-GMO-regularoj. Por ke vario estu aprobita por uzo, la programisto devas pruvi la sekurecon de la produkto. Kosto: miliono da eŭroj. Bredistoj povas peti patentojn pri novaj plantaj trajtoj. | Genetika modifo ne estas natura procezo kaj povas esti kondiĉigita de patentpeto. | La Nederlanda Ĝenerala Inspektoraro klasifikas terpomajn semojn kiel kvalitan klason. Ĉiu lando havas siajn proprajn postulojn por semterpoma plantsano. |
* Reproduktaj rajtoj povas esti postulitaj se la vario estas nova, klara, unuforma kaj stabila. Kun la rajtoj de bredisto, la sciencisto havas la ekskluzivan rajton vendi semterpomojn kaj (realajn) semojn (Louwaars et al., 2009)
Akiri botanikajn semojn el kruciĝo estas la unua etapo en klasika reproduktado. Poste, tuberoj estas akiritaj de la semoj, kaj terpomaj varioj estas konservitaj kaj disvastigitaj ekskluzive en formo de tuberoj. Sed nederlandaj bredistoj intencas translokigi terpomojn al la kategorio de semokultivaĵoj, por ke terpomoj estu kultivitaj same kiel aliaj disvastigitaj legomkultivaĵoj (karotoj, brasikoj, cepoj, betoj), t.e. de botanikaj semoj, kaj ke la semoj havas ĉiujn karakterizaĵojn de F1. Ĉi-rilate, estas iom da ambigueco en la termino "hibrida terpomo". Ĉiuj varioj ankaŭ estas hibridoj, tial la kromaj nomoj F1 kaj TPS estis enkondukitaj por botanikaj terpomaj semoj = sema materialo. Ĉi tiu grandioza komerca ideo estas destinita por certigi, ke Nederlando konservu sian statuson kaj enspezon kiel la monda gvidanto en produktado de terpomaj semoj en la okazo, ke plua klimata varmiĝo ne ebligas kultivadon de altkvalita tubera sema materialo.
Perspektivoj por hibrido F1 (TPS) terpombredado estas ankoraŭ tre necertaj. La komenca konfido de la 2015-2016 noventreprenoj produkti komercajn tablokvalitajn kombinaĵojn en du ĝis tri jaroj iom post iom transformiĝis en promeson krei la unuajn altajn amelajn hibridojn antaŭ 2028. La specifo de la celo krei amelajn hibridojn ne estas hazarda - por tiaj terpomoj ne ekzistas postuloj por unuformeco de formo, profundo de okuloj, karaktero de la ŝelo, frua matureco kaj multaj aliaj trajtoj kaj trajtoj, kiujn modernaj tabloterpomoj devus havi. Estas ege malfacile atingi unuformecon de botanikaj semoj de tetraploidaj kultivitaj terpomoj en ĉiuj genoj, kaj, sekve, en trajtoj kaj propraĵoj, sed tio ankoraŭ ne eblis. Ne senkaŭze en klasika bredado unu semo de terpoma bero estas unika genotipo kaj eble aparta estonta vario, dum alia semo de la sama bero povas fariĝi malsama vario, tute malsama ol la unua. Kiel oni atendus, la unuaj, kiuj atingis veran sukceson en kreado de hibridaj tabloterpomoj, ne estis terpomoj, sed legombredaj kompanioj kun altaj kvalifikoj kaj ampleksa sperto en hibrida bredado. Bejo-bredistoj pasigis pli ol 15 jarojn kreante la unuan tetraploidan hibridan terpoman varion, Oliver F1, kiu estas produktita kaj havebla sur la tutmonda merkato ekde 2020.
Dume, laboro pri la komercigo de botanikaj semoj disvolviĝas sufiĉe dinamike, kun grandegaj financaj rimedoj investitaj en ĝi. La hibrida terpomo atingis nacian ikonan statuson en Nederlando, kaj la reproduktmetodo estas protektita de EU-patento. Ĉiuj tradiciaj merkatoj por nederlandaj semterpomoj frue komencis adopti botanikajn semojn. Antaŭ ĉio, en la landoj de Afriko, Centra kaj Sudorienta Azio - seminarioj, prezentoj, demonstraj plantadoj. Oni diras, ke semaj tuberoj estas pasinteco, kaj botanikaj semoj estas la estonteco de la monda terpoma industrio. Kaj anstataŭ 2-3 t/ha da plantmaterialo, eblos sukcesi nur per 30 g/ha (ne unu vorton pri tio, ke la semoj devos esti kultivitaj per plantidoj, per manlaboro). Tio estas ŝtata strategio kaj sistema, sistema programo al kiu ĉiuj komercaj kaj registaraj strukturoj estas ligitaj.
Kiel evidentiĝis, botanikaj terpomaj semoj jam estas neoficiale testitaj en Rusio. Botanikaj heterosis semoj estas niĉo sed tre multekosta produkto. Ĝiaj ĉefaj aĉetantoj, kiel antaŭdirite, devus esti malgrandaj bienoj en evoluantaj, dense loĝataj landoj, kiuj kultivas terpomojn permane kaj kiuj, kun ĉiu respekto, estas senracie konsiderataj kiel riĉaj kaj novigaj. Estas tre grave por la programistoj de ĉi tiu reprodukta teknologio inkluzivi rusajn terpomkultivistojn, kiuj estas malavaraj kaj nuntempe pagas duoble pli ol eŭropanoj mem, por eŭropaj semterpomoj, inter la konsumantoj de F1-semoj.
Enkonduko de terpomaj genomaj redaktaj teknologioj – alia promesplena maniero atingi la avantaĝojn de la terpomo de la estonteco. Genaroredaktado estas la laŭcela kaj intenca aldono, forigo, anstataŭigo kaj translokigo de sekcioj de la natura DNA de organismo. Ĉi tiu metodo baziĝas sur scio kaj kompreno de la rolo kaj funkcioj de specifaj genoj. Kiam tia scio estas havebla kaj dezirata trajto povas esti atingita per laŭcela modifo, genarredaktado iĝas pli efika maniero fari tiujn ŝanĝojn komparite kun aliaj reproduktaj teknologioj. La amasigita nivelo de scio pri genetiko permesas redakti terpomajn variojn.
Redaktaj metodoj estis evoluigitaj kaj ĉiam pli uzitaj dum la lastaj jaroj por fari precizajn kaj antaŭvideblajn genarmodiĝojn en plantoj sen aldonado de fremda DNA. La tekniko CRISPR/Cas9 pruvis esti pli efika ol aliaj enzimsistemoj (zinkfingronukleazoj (ZFNoj), transskriba aktivig-similaj efektornukleazoj (TALEN) kaj meganukleazoj (MNs). CRISPR-Cas estas nuntempe la plej vaste uzita ilgenaro redaktado kaj estis adoptita en breda esplorado kaj evoluo tra la mondo, genarredaktado povas plibonigi malfunkciajn aŭ problemajn variaĵojn sen enkonduki fremdajn aŭ kromajn genetikajn informojn en la formo de DNA, permesante precizajn kaj antaŭvideblajn modifojn esti faritaj rekte en la genaron de jam kreitaj. varioj.Tio estas la fundamenta diferenco inter redaktado de la genaro de kultivaĵoplanto kaj ĝia transgenozo, t.e. la celita aldono de fremdaj genoj al la genaro.Transgenaj organismoj estas facile detekteblaj ĉar transgenozo kreas novan, unikan kaj maltipan aron de genoj.
La genetikaj ŝanĝoj faritaj per CRISPR-Cas-teknologio ne diferencas de ŝanĝoj kiuj povas okazi nature aŭ kiel rezulto de konvencia reproduktado. Ĉi tio signifas, ke sen antaŭa scio, estas maleble determini ĉu genetika ŝanĝo estas rezulto de genarredaktado. Post kiam genar-redaktitaj produktoj forlasas la laboratorion, iĝas malfacile kontroli ilian pluan disvastiĝon. Estas ĉi tiu trajto kiu nuntempe signife malhelpas la komercigon de redaktitaj varioj - genetikaj proceduroj estas multekostaj kaj devas esti repagitaj kiam oni uzas la rezultan efikon; programistoj serĉas ŝancojn por patenta protekto de redaktaj produktoj.
Genaroredaktado estis aplikita al larĝa gamo de kultivaĵoj kaj trajtoj, kaj la unuaj tiaj varioj jam estis enkondukitaj en fakta agrikultura produktado en Usono kaj Japanio. Raportoj pri ŝanĝoj en pli ol 60 plantospecioj estis publikigitaj en la scienca literaturo. Specifaj ekzemploj de redaktitaj genaroj inkluzivas: banano - forigo de banana vejna viruso; frua flora rizo kun modifita oleokonsisto; karotenoida riĉigita rizo; vito imuna al fungaj malsanoj; sojfaboj kun alta oleo kaj proteino enhavo; fragoj, kiuj floras multfoje; maizo kun pliigita rendimento sub seka streso; mustardo kun plibonigita gusto kun alta likopeno enhavo de tomata amilopektino; terpomoj altaj en GABA; terpomoj sen glikoalkaloidoj kaj multaj aliaj.
Nuntempe, la kultivado de genomaj kultivaĵoj estas reguligita alimaniere ĉirkaŭ la mondo. En la Amerikoj, same kiel Ĉinio, Aŭstralio, Hindio kaj Japanio, la kultivado de genar-redaktitaj varioj ne estas kondiĉigita de genetike modifita organismo (GMO) leĝaro. En EU, genoma redaktado estis agnoskita kiel speco de GMO kaj tiel malpermesita en 2016, sed la uzo de ĉi tiu teknologio ne ĉesis eĉ unu tagon, laboratorioj tuj translokiĝis al aliaj landoj. La tutmonde sukcesa efektivigo de la metodo kaj diskutoj pri ĉi tiu temo organizitaj de la bredado kaj semkomerco kondukis al la nuligo de la EU-malpermeso pri genarredaktado en 2023.
Kontraŭ la fono de signifaj plibonigoj en bredado-teknologioj okazantaj en la mondo, nia situacio estas jena:
- Genaro-redaktado en Rusa Federacio ĝi estas klasifikita kiel GMO; la uzo de ĉi tiu teknologio estas malpermesita ekde 2016. Kaj ne estas diskuto pri tio en la bredado kaj sema komerco kaj la scienca komunumo. Tamen, la mondo rapide (pli malrapide en EU) taksis novajn ŝancojn kaj ĉesigis limigojn. Malakcepto de novaj reproduktaj teknologioj nur kondukos al plia malfruo malantaŭ la atingita scienca kaj teknologia progreso.
- Kreado de hibridoj F1 terpomo teorie tre interesa kaj tenta celo, sed botanikaj semoj verŝajne ne estas vaste uzataj en terpomkultivado en Rusa Federacio, ĉar reveni de la nivelo de grandskala, plene mekanizita produktado al kreskado de plantidoj kun la neevitebla uzo de manlaboro estas mallogike. kaj neracia. Por radikale redukti la nivelon de variado en la morfologiaj kaj ekonomi-biologiaj parametroj de hibridaj botanikaj semoj, transiro al la diploida nivelo kaj ripeta endogamio de gepatraj formoj estas efektivigitaj. Sukcesaj hibridaj krucoj postulas fekundajn, viglajn kaj homozigotajn denaskajn liniojn. La problemo akiri altajn rendimentojn de heterotaj semoj devas esti solvita mekanizite, sen la uzo de mana polenado, t.e. same kiel oni faras por aliaj agrikulturaj kultivaĵoj (maizo, sunfloro, sukerbetoj, legomoj). Ĉi tio signifas la bezonon uzi tiajn genetikajn ilojn kiel citoplasma maskla sterileco, memkongrueco kaj mem-nekongrueco, kaj certigi altan fekundecon. Kaj se pri aferoj de endogamio, intrigo de trajtoj, taksado de heterozo de la fontomaterialo, ktp. Pri helpaj metodikaj aspektoj, sciencaj publikaĵoj estas kontinua fluo, sed pri la teknologio por produkti komercajn volumojn de TPS - ne unu sola. Ĉar ĉi tio estas areo de scio, kiu provizos estontan rendimenton de financoj investitaj en la disvolviĝo kaj regado de ĉi tiu teknologio. Akiri altan rendimenton de heterotaj terpomaj semoj tute ne egalas al akiri altan rendimenton de semaj tuberoj. La bezonataj investoj en la disvolviĝo de terpomo-heterozo estas tiom grandaj, ke nur kelkaj bredkompanioj tra la mondo povas pagi ĝin. Ne ekzistas tiaj aferoj en la Rusa Federacio ankoraŭ.
- Tradicia terpoma bredado en la Rusa Federacio estas en stadio kiu povas esti priskribita kiel periodo de ebla reviviĝo. La ĉeesto de kelkcent rusaj varioj en la ŝtata registro ne devus esti trompa, ĉar la efikeco kaj nivelo de selektado estas taksataj per la volumeno de la dua etapo de selektado - sema produktado, kiu ofte estas ĝuste nomata subtena elekto. Volumoj de produktado de semoj signifas la areon de kultivado de varioj, kies proporcio en totala produktado montras la efikecon kaj konkurencivon de reprodukta laboro. Pro la manko de produktado de semoj, necesas ekskludi la plej multajn el la antaŭe kreitaj rusaj varioj el la registro kaj simple forgesi pri ili. La nuntempe adoptitaj regularoj pri la registro de varioj de la Rusa Federacio provizas ĉi tion: se ne estas produktado de semoj dum la lastaj du jaroj, la vario estu ekskludita de la registro.
La reviviĝo de rusa terpoma bredado, same kiel multaj aliaj agrikulturaj kultivaĵoj, fariĝis ebla antaŭ nur kelkaj jaroj, post dudekjara periodo de Rusio fariĝanta la plej granda merkato por ĉio, inkluzive de semoj de eksterlandaj bredado kaj semaj kompanioj. La degenero baziĝis sur la certigoj de eksterlandaj partneroj kaj la naiva espero pri la ebleco de egala kunlaboro, ili diras, nun rusaj kamparanoj povos uzi la plej bonajn atingojn de monda elekto. La laŭplana semproduktadsistemo estis liberigita por flosi por mem-supervivo kaj rapide kolapsis. Esplorinstitutoj, kie estis kaj estas farata elekta laboro, rapidis liberigi sin de la formato de bredado kaj semoproduktaj entreprenoj - de privataj entreprenoj okupiĝantaj pri efektiva semoproduktado. Komence de 2000, la volumoj de enlanda produktado de terpoma sema materialo iĝis minimumaj. Kaj eksterlanda elekto vere venis, kaj tuj en formo de tre grandaj volumoj da semoj, kiuj estis postulataj de la emerĝantaj grandaj terpomproduktantaj entreprenoj de nova formato. La parto de fremdaj varioj en rusaj kampoj akre pliiĝis, ne ĉar rusaj varioj estas malsuperaj, sed ĉar eŭropaj bredfirmaoj povis liveri senlimajn kvantojn da semoj. Dum sufiĉe longa tempo ĉio estis bona - importita semmaterialo estis liverita en senlimaj kvantoj, je atingeblaj prezoj kaj de akceptebla kvalito, eksterlandaj bredentreprenoj distribuis licencojn kaj lanĉis elitan kaj reproduktan seman produktadon de siaj varioj ene de la lando.
Kaj "egaleco" en la kampo de elekto rapide malaperis, kiam la propra produktado de Rusio malfortiĝis. Prezoj por importitaj semterpomoj ŝteliĝis, kaj ilia kvalito komencis rimarkeble malpliiĝi. Sed nur post la unua parto de kontraŭrusaj sankcioj en 2014 sur la ŝtatnivelo venis la kompreno de la grandega risko de kompleta dependeco de eksterlanda elekto. En 2016, la Prezidanto de la Rusa Federacio ordonis la disvolviĝon de programo por subteni rusan selektadon kaj seman produktadon de terpomoj (FNTP) por pliigi produktadvolumojn kaj plibonigi la kvaliton de semterpomoj por forigi dependecon de importado. Do kial ni uzas la terminon "periodo de ebla reviviĝo" prefere ol periodo de renaskiĝo? Sed ĉar praktike subteno estas liverita ambigue.
Laŭ nia opinio, estus logike direkti la ĉefajn mezurojn kaj financajn volumojn (almenaŭ 50%) de la FSTP por stimuli rektan kreskon de la volumeno de semterpoma produktado kaj plibonigi ĝian kvaliton. Tiaj mezuroj inkluzivas:
– subvencii la koston de vendita sema materialo de novaj rusaj varioj de ĉiuj kategorioj;
- subvencii la akiron de entreprenoj okupiĝantaj pri kaj pligrandiganta la volumon de semoproduktado kun superregado de novaj rusaj varioj, specialaj produktadrimedoj, modernigo kaj konstruado de stokejoj;
- organizo kaj liverado de infrastrukturo por speciala teritorio de la kategorio "Alta Grado" en la nordaj regionoj de la Rusa Federacio por produktado de altkvalitaj semterpomoj de plej alta kvalito por la enlanda merkato kaj eksporto;
– stimulado de hejma produktado de kemia protekta ekipaĵo;
– stimulante la produktadon de speciala ekipaĵo por terpoma semo.
La sistema naturo kaj unuiĝo de ĉiuj fortoj kaj rimedoj de la lando por solvi ĉi tiujn vere urĝajn problemojn por la industrio kaj atingi signifan progreson en la volumeno de semoproduktado kaj kultivado de varioj de rusa elekto ankoraŭ ne estas videbla. Eksterlandaj bredkompanioj tre interesiĝas pri certigi, ke tempo kaj mono estas malŝparitaj, sed ne estas signifaj plibonigoj en rusa elekto. Ili ne volas perdi tian ampleksan kaj nepostuleman vendon-merkaton.
Ĉu eblas certigi la konkurencivon de rusa terpoma bredado en la nuna makroekonomia situacio? Jes, ekzistas, sed nur surbaze de la ekzistantaj kapabloj de individuaj entreprenoj. Por fari tion, necesas samtempe uzi kaj kontroli plurajn komponantojn de alta konkurencivo:
Unue: krei variojn de la plej alta (monda) nivelo, feliĉe estas io kaj iu por kompari kaj konkuri. Altkvalita elekto de terpomoj, inkluzive de subtenaj, por kaj en lokaj kondiĉoj ĉiam venkas, se nur pro tio, ke terpomoj estas peza kaj malfacile transportebla produkto.
La dua: uzi la formaton de bredado kaj semoprodukta entrepreno estas la plej grava faktoro kaj kondiĉo por certigi la konkurencivon de terpoma bredado en la Rusa Federacio. En evoluintaj landoj, bredado-firmaoj okupiĝas pri semproduktado, kontrolas semproduktadon laŭ ĉiuj eblaj manieroj kaj konsideras ĝin kiel rezulto de selektado. Aparta elekto kaj aparta semoproduktado estas senespera elekto.
Tria: labori je moderna, tutmonda nivelo, plene utiligi ĉiujn faktorojn de konkurencivo en ĉi tiu areo: specialiĝo; optimumaj grundo kaj klimataj kondiĉoj; ekipi per la plej moderna speciala materialo kaj teknika bazo; altkvalifikitaj specialistoj; plenumo de devigaj organizaj, metodikaj kaj teknologiaj postuloj kaj regularoj.
Kvara: kontroli kaj eviti riskojn en laboro (mallonga kresksezono; altaj aeraj kaj grundaj temperaturoj; manko de malsekeco; irigacio; importado de tubermaterialo; kombinaĵo de semproduktado kaj komerca terpomkultivado).
Kvina: certigi la plej altan kvaliton de la produktita sema materialo (signifas varion, semajn indikilojn kaj rendimentajn proprietojn). Semaj kvalitoj kaj rendimentaj propraĵoj estas la plej signifaj rezervoj de progreso por rusaj bredentreprenoj.
Konklude, ni emfazas, ke ni povas paroli pri konkurencivo en la enlanda merkato de la Rusa Federacio kaj kun la efektiva efektivigo fare de la ŝtato de aro da necesaj rimedoj por disvolvi kaj subteni la enlandan ekonomion.
Sergey Banadysev, doktoro pri agrikulturo. Sciences, LLC "DGT",
Elena Shanina, doktoro pri agrikulturo. Sciencoj, Urala Esplorinstituto de Agrikulturo