Барьер из высокорослой кукурузы предотвращает перенос пыльцы кукурузы в смешанных посевах
- Авторы: Чумаков М.И.1, Гуторова О.В.2, Гусев Ю.С.1
-
Учреждения:
- Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
- Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
- Выпуск: Том 19, № 4 (2021)
- Страницы: 313-322
- Раздел: Генетические основы эволюции экосистем
- URL: https://journals.rcsi.science/ecolgenet/article/view/78085
- DOI: https://doi.org/10.17816/ecogen78085
- ID: 78085
Цитировать
Аннотация
Научно-обоснованная оценка безопасного совместного выращивания нетрансформированных и генетически модифицированных растений и, в частности, кукурузы в России пока отсутствует. В полевых модельных опытах 2020 г. впервые в условиях России (Юго-Восток Европейской части России, Саратовская область) получены экспериментальные данные о влиянии барьера из рослых гибридных растений кукурузы (Каз ЛК 178 и ES Регейн, высотой 2,15–2,90 м) между донором (Пурпурной Саратовской) и реципиентом (кукурузой лопающейся) пыльцы на частоту скрещивания. Впервые установлено, что наличие барьерной зоны из рослых растений кукурузы полностью исключает переопыление между донором и реципиентом кукурузы с различающимися сроками цветения. При исследовании барьерных растений, как реципиентов, для установления полноценности пыльцы донора, выявлено, что процент скрещиваний на початках у барьерных растений колебался от 0,1 до 7,1 %. Основываясь на результатах модельных экспериментов, можно рекомендовать при совместном выращивании сортов кукурузы использовать сорта с различающимися сроками цветения, в сочетании с барьером для пыльцы из высокорослых гибридов кукурузы.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Михаил Иосифович Чумаков
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: chumakovmi@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6396-2851
SPIN-код: 7354-9680
Scopus Author ID: 7006373586
ResearcherId: A-4258-2014
докт. биол. наук, заведующий лабораторией биоинженерии
Россия, СаратовОльга Валентиновна Гуторова
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
Email: olga.gutorova@mail.ru
SPIN-код: 7711-5984
вед. биолог
Россия, СаратовЮрий Сергеевич Гусев
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук
Email: gusev_yu@ibppm.ru
ORCID iD: 0000-0001-7379-484X
SPIN-код: 1776-5237
канд. биол. наук, ст. н. с.
Россия, СаратовСписок литературы
- United States Department of Agriculture. World Agricultural Production. Current Report, Circular Series. 2019. WAP 7–19.
- ISAAA. Global Status of Commercialized Biotech / GM Crops: 2016. ISAAA Brief No. 52. New York: ISAAA, Ithaca. 2016.
- Pellegrino E., Bedini S., Nuti M., et al. Impact of genetically engineered maize on agronomic, environmental and toxicological traits: a meta-analysis of 21 years of field data // Sci Rep. 2018. Vol. 8. ID3113. doi: 10.1038/s41598-018-21284-2
- Чесноков Ю.В. ГМО и генетические ресурсы растений: экологическая и агротехническая безопасность // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2011. Т. 15, № 4. С. 818–827.
- Чумаков М.И., Гусев Ю.С., Богатырева Н.В., Соколов А.Ю. Оценка рисков распространения генетически модифицированной кукурузы с пыльцой при выращивании с нетрансформированными сортами (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54, № 3. С. 426–445. doi: 10.15389/agrobiology.2019.3.426eng
- Ramessar K., Capell T., Twyman R.M., et al. Trace and traceability – a call for regulatory harmony // Natural Biotechnology. 2008. Vol. 26. No. 9. P. 975–978. doi: 10.1038/nbt0908-975
- Baram M. Governance of GM crop and food safety in the United States / M. Baram, M. Bourrier, editors. Governing risk in GM agriculture. Cambridge: Cambridge University Press, 2011. P. 15–56. doi: 10.1017/CBO9780511976582.003
- Marceau A., Gustafson D.I., Brants I.O., et al. Updated empirical model of genetically modified maize grain production practices to achieve European Union labeling thresholds // Crop Science. 2013. Vol. 53. No. 4. P. 1712–1721. doi: 10.2135/cropsci2012.04.0224
- Богатырева Н.В., Соколов А.Ю., Моисеева Е.М., и др. Правовое положение растений, полученных с использованием технологии редактирования генома: перспективы для России // Экологическая генетика. 2021. Т. 19, № 1. С. 89–101. doi: 10.17816/ecogen42532
- Devos Y., Reheul D., De Schrijver A. The co-existence between transgenic and non-transgenic maize in the European Union: a focus on pollen flow and cross-fertilization // Environmental Biosafety Research. 2005. Vol. 4. No. 2. P. 71–87. doi: 10.1051/ebr:2005013
- Riesgo L., Areal F.J., Sanvido O., Rodríguez-Cerezo E. Distances needed to limit cross-fertilization between GM and conventional maize in Europe // Nat Biotechnol. 2010. Vol. 28. No. 8. P. 780–782. doi: 10.1038/nbt0810-780
- Galeano P., Debat C.M., Ruibal F., et al. Cross-fertilization between genetically modified and non-genetically modified maize crops in Uruguay // Environmental Biosafety Research. 2010. Vol. 9. No. 3. P. 147–154. doi: 10.1051/ebr/2011100
- Nieh S.C., Lin W.S., Hsu Y.H., et al. The effect of flowering time and distance between pollen source and recipient on maize // GM Crops Food. 2014. Vol. 5. No. 4. P. 287–295. doi: 10.4161/21645698.2014.947805
- Brunet J., Ziobro R., Osvatic J., Clayton M.K. The effects of time, temperature and plant variety on pollen viability and its implications for gene flow risk // Plant Biol (Stuttg). 2019. Vol. 21. No. 4. P. 715–722. doi: 10.1111/plb.12959
- Гусев Ю.С., Волохина И.В., Моисеева Е.М., и др. Анализ распространения генетического материала маркированных линий кукурузы с пыльцой при совместном выращивании с обычными сортами // Генетика. 2020. Т. 56, № 10. С. 1196–1199. doi: 10.1134/S1022795420090082
- Гусев Ю.С., Гуторова О.В., Моисеева Е.М., и др. Оценка рисков переопыления кукурузы при совместном выращивании нескольких линий в условиях Юго-Востока Европейской части России // Сельскохозяйственная Биология. 2021. T. 56, № 1. C. 66–77. doi: 10.15389/agrobiology.2020.5.rus
- Emberlin J., Adams-Groom B., Tidmarsh J. A report on the dispersal of maize pollen. Report commissioned by and available from the Soil Association National Pollen Research Unit. Bristol, UK: Bristol House, 1999. P. 40–56.
- Du M., Kawashima S., Matsuo Kl, et al. Simulation of the effect of a cornfield on wind and pollen deposition / International Congress on Modelling and Simulation. F. Ghassemi, P. Whetton, R. Little, M. Littleboy, editors. Canberra: Australian National University, 2001. P. 899–903 p.
- Liu Y., Chen F., Guan X., Li J. High crop barrier reduces gene flow from transgenic to conventional maize in large fields // Eur J Agron. 2015. Vol. 71. P. 135–140. doi: 10.1016/j.eja.2015.09.005
- Патент РФ на изобретение № 9732/ 11.07.2018. Смолькина Ю.В., и др. Кукуруза Пурпурная Саратовская / Государственный реестр охраняемых селекционных достижений. М: ФГБНУ Росинформоагротех, 2019. 392 с.
- Бойко В.Н. Исходный материал для селекции скороспелых гибридов кукурузы на основе гаплоидии: дис. … канд. с.-х. наук. Санкт-Петербург: ВИР, 2006. 200 с.
- Coe E.H. Anthocyanin genetics. In: Freeling M., Walbot V., editors. The maize handbook. New York: Springer-Verlag, 1994. P. 279–281. doi: 10.1007/978-1-4612-2694-9_34
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)