Любов Наталі Кайзер до рослин почалася ще в дитинстві, яка виростала навколо органічного тепличного бізнесу батьків у штаті Нью-Йорк. Вона вчилася на нижчих курсах рослинництва з мріями розпочати кар’єру в управлінні фермами; але, пройшовши кілька курсів генетики, вона знайшла свою справжню пристрасть у селекції рослин.
Кандидат філологічних наук в Університеті штату Мічиган (МГУ), Наталі спеціалізується на картоплі, зокрема, вивчаючи, за якими генами певна картопля є природно стійкою до шкідливого картопляного шкідника, відомого як колорадський жук. Це занадто звичний шкідник для домашніх садівників та промислових виробників картоплі. Виявивши гени, які обумовлюють стійкість певної картоплі до цього шкідника, селекціонери можуть потім відібрати рослини картоплі, що мають ці гени, та забезпечити виробників картоплею, яка може процвітати без шкідників, використовуючи менше - або навіть ні - інсектициди. Окрім стійкості до комах, інші члени групи з розведення та генетики картоплі МГУ використовують розведення рослин для покращення характеристик, починаючи від урожайності та поживних властивостей. Інноватор поспілкувався з Наталі, щоб дізнатись більше.
Перш за все, як в основному можна визначити селекцію рослин?
Селекція рослин - це дійсно продовження приручення рослин, і приручення рослин - одна з найважливіших віх, я думаю, особисто в людській цивілізації. Відбір рослин, які мають риси, корисні для вирощування та споживання людиною, є суттю одомашнення рослин. І тоді сучасне розведення рослин просто використовує наші інструменти, або генетичні інструменти, або технологічні інструменти, щоб допомогти нам зробити це більш ефективно. По суті, усі врожаї, які ми із задоволенням споживаємо і які сьогодні знаходимо у наших продуктових магазинах, є функцією сучасного селекції рослин.
Як це стосується продуктів, які ми їмо сьогодні?
Перш за все, важливо відзначити, що рослини, які в кінцевому підсумку є нашою їжею в продуктовому магазині або на фермерському ринку, походять із випущених сортів, які пройшли великий процес випробувань. Процес звичайного розведення рослин сьогодні займає дуже багато часу. Отже, багато років селекціонери рослин і генетики досліджують рослину, щоб переконатися, що процес створення цих нових генетичних комбінацій не призводить до ненавмисних наслідків. У сучасному розведенні рослин ми маємо вигоду, маючи в багатьох культурах генетичні маркери, щоб ми могли перевіряти рослини, дивлячись на них та проводячи різні тести для вивчення їх хімічної складової, а також вивчаючи їх ДНК та бачачи, які перестановки ми були зроблені в процесі створення нових комбінацій.
Як виглядає майбутнє для селекції рослин?
Зараз дуже цікавий час бути в селекції рослин. І є два основні інструменти, якими я радію. Одним з них є секвенування цілого генома, яке полягає в тому, що ми тепер маємо можливість у багатьох культурах використовувати досить дешеву технологію і дозволяє нам розглянути всі пари основ ДНК в одній рослині. Замість того, щоб просто розглядати крихітні маленькі регіони, пов’язані з цікавими рисами, ми можемо поглянути на весь геном і почати розуміти, як гени взаємодіють між собою.
Друга технологія, якою я радію, - це редагування геному. І це в поєднанні з секвенуванням цілого генома дає нам можливість робити справді точну генну інженерію. Це дозволяє вносити дуже детальні зміни, одночасно зменшуючи непередбачені наслідки - дозволяючи нам поставляти продукт, який годує більше людей більш ефективно.
Чи безпечно використовувати редагування генів для розведення рослин?
Щоразу, коли ми виробляємо харчовий продукт для суспільства, застосовуються принципи безпечності харчових продуктів. Використання редагування геному - це лише ще один інструмент у наборі інструментів селекціонерів; це не замінює розведення рослин. Наприклад, якщо ми говоримо про картоплю, можливо, у нас є такий сорт, який, як ми знаємо, нам подобається, наприклад Юкон Золото, але Ви просто бажаєте, щоб він мав ще кілька бажаних рис - наприклад, більшу стійкість до хвороб. Редагування геному нам допомагає в тому, що ми можемо взяти існуючий сорт, який нам подобається, і зробити лише кілька доопрацювань, але ми все одно застосуємо всі суворі заходи щодо якості та безпеки харчових продуктів, що складають основу розведення рослин.
Коли ви спостерігаєте, як бджоли гудуть у вашому саду, ви спостерігаєте перехресне запилення в дії. Бджоли роблять хрестики, і отримане насіння росте і розвивається природним шляхом. Те, що роблять селекціонери, - це просто критичне увагу, щоб вибрати нові комбінації, які є результатом контрольованих перехресних запилень. Селекціонери тут, щоб переконатись, що нові продукти були перевірені, випробувані та оцінені протягом багатьох років. Тоді як у природі постійно відбуваються нові генетичні комбінації. Однією з дійсно важливих функцій селекції рослин є процес перевірки громадськості.
