Генетические модификации часто вводятся в сельхозрастения, чтобы защитить их от вредителей или от гербицидов, с помощью которых истребляются сорняки, мешающие культурам жить. Например, множество культур получили изменения, которые сделали их устойчивыми к глифосату, одному из самых распространённых гербицидов.
Пользуясь генетическими модификациями своего окультуренного кузена, дикий рис может вытеснить его с сельскохозяйственных полей. (Фото Imagemore / Corbis.)
Глифосат подавляет работу растительного фермента EPSP-синтетазы, необходимого для производства некоторых аминокислот и других молекул; без этого фермента растение (то бишь сорняк) растёт очень плохо и с культурным растением не конкурирует. А чтобы сама культура не страдала от глифосата, в неё вставляется ген, просто многократно увеличивающий продукцию EPSP.
Сам ген обычно изымается из бактерий, которые инфицируют растения, но в последнее время EPSP-усиливающие гены предпочитают брать из других растений, чтобы обойти существующие в США ограничения на использование генов бактерий, ДНК которых может представлять потенциальную угрозу.
Так вот, оказалось, что сей лишний ген успешно переходит с окультуренных растений на дикие.
С одной стороны, тут нет ничего удивительного: перекрёстное опыление никто не отменял. С другой стороны, считается, что трансгенность в диких, природных условиях нестабильна, и избыток генов должен вымываться из популяции. Однако, как показали исследования Лю Баожуня и его коллег из Фуданьского университета (Китай), дикий рис, получив в своё распоряжение ген устойчивости к глифосату, обретал вместе с ним и преимущество в эволюционной борьбе, хотя ни с никаким глифосатом он не сталкивался.
Путём последовательного скрещивания дикого риса с генетически модифицированным учёные вывели несколько линий дикого риса, которые различались только числом копий EPSP-стимулирующего гена. Те, у кого этого гена было больше, производили больше EPSP-синтетазы и аминокислоты триптофана, зависящей от этого фермента. Кроме того, оказалось, что у таких растений интенсивней шёл фотосинтез, они образовывали больше побегов и цветков и давали на 48–125% больше семян.
Речь, подчеркнём ещё раз, идёт о диком рисе, который во время эксперимента никаким глифосатом не обрабатывали.
Иными словами, генетические модификации не только свободно переходят к диким кузенам окультуренных растений, но ещё и закрепляются в них, давая новым хозяевам очевидные эволюционные преимущества. И в этом учёные видят опасность более серьёзную, чем сорняки и вредители: если дикие виды получают какие-то бонусы от добавочных генов, не случится ли так, что они, эти дикари (которые на самом деле мало отличаются от сорняков), начнут вытеснять с полей окультуренные сельскохозяйственные виды?
Результаты работы опубликованы в журнале New Phytologist.
Подготовлено по материалам Nature News. Изображение на заставке принадлежитShutterstock.
http://compulenta.computerra.ru/chelovek/biologiya/10008588/
