В условиях нарастающего кризиса «хлебная тема» закономерно выходит на первый план. Насколько зависит наша страна от импортных поставок зерновых, какой хлеб мы покупаем в магазинах, как может повлиять на ситуацию отечественная наука? В этих непростых вопросах нам помогли разобраться наши ученые:
Елена Хлесткина, доктор биологических наук, профессор РАН, зав. сектором функциональной генетики злаков ИЦиГ СО РАН, главный научный сотрудник Исследовательского центра продовольственной безопасности ЭФ НГУ, председатель Новосибирского отделения Вавиловского общества генетиков и селекционеров;
Юлия Отмахова, кандидат экономических наук, старший научный сотрудник ИЭОПП СО РАН, руководитель Исследовательского центра продовольственной безопасности ЭФ НГУ.
- Сегодня правительство России акцентирует внимание на вопросе продовольственной безопасности. Наша страна, как известно, является экспортером зерна. Обеспечена ли у нас продовольственная безопасность по зерну в условиях санкций?
Юлия Отмахова: Действительно, в условиях санкций актуализировалась задача обеспечения продовольственной безопасности России. За последние 20 лет мировой продовольственный рынок стал полем для научных экспериментов. Необходимо отметить, что в Доктрине продовольственной безопасности России, принятой в 2010 году, указаны только количественные показатели. Например, страна должна производить зерна не менее 95% от потребности населения. Но при этом не учитывается, какая это пшеница и для производства каких изделий она нужна. При этом система государственного контроля безопасности хлебной продукции в России ограничена и не является единой. В 2004 году была ликвидирована государственная хлебная инспекция. Некоторую часть функций передали в Россельхознадзор, другую – в Роспотребнадзор.
- Как изменилось качество хлеба? Действительно ли качество муки стало хуже? Ведь пшеницу в России выращивают в достаточных объемах. Может, просто производители хлеба и хлебобулочных изделий «химичат» в целях повышения себестоимости?
Юлия Отмахова: Отсутствие контроля в рамках цепочки «зерно-мука-хлеб» и ликвидация Государственной хлебной инспекции привели к заметному ухудшению качества зерна и хлеба. Удельный вес зерна высокого качества в общем объеме зерновых катастрофически падает, в результате в России больше производится зерна 3-го, а то и 4-го класса. Крестьяне не заинтересованы в высоком качестве зерна (тем более что ликвидированы надбавки за зерно 1-го и 2-го классов), а производители хлеба – в использовании качественной (а стало быть – дефицитной и дорогой) муки и применяют муку более низкого качества, а также богатую палитру улучшителей. В качестве улучшителей в современном хлебопечении применяется несколько десятков различных веществ – как биологического, так и химического происхождения.
Елена Хлесткина: Безусловно, эти факторы повлияли и на изменение приоритетов при решении селекционных задач – при создании новых сортов высокие мукомольные и хлебопекарные качества уступают по приоритетности таким характеристикам как урожайность и устойчивость к болезням.
Проведенное в ИЦиГ СО РАН кандидатом биологических наук Т.А. Пшеничниковой с соавторами сравнительное исследование сортов яровой пшеницы, возделываемых в Сибирском регионе на протяжении XX века, показало, что современные сорта по некоторым мукомольным и хлебопекарным свойствам в среднем уступают давно вышедшим из производства стародавним сортам.
Генетический потенциал этих сохранившихся в коллекциях стародавних сортов можно использовать при создании новых сортов, не только отвечающих современным требованиям по урожайности, но и обладающих при этом высокими мукомольными и хлебопекарными качествами. Современные методы генетики позволяют быстро выявлять нужные варианты генов и разрабатывать диагностические ДНК-маркёры для ускоренного введения полезных генов в новые сорта.
- Недавно я прочел, будто средняя урожайность зерновых в России – такая же, как было сто лет назад: 14-15 ц/га. Так ли это? Если этот так, то что нужно сделать для изменения ситуации?
Юлия Отмахова: Не совсем так. Если обратиться к статистическим данным, то в 1914 г. в России средняя урожайность озимой пшеницы составляла 9,3 ц/га, а яровой – 5,2 ц/га. В 2015 г. эти показатели втрое выше – 32 ц/га и 15,5 ц/га соответственно. Однако очень сильна вариация по регионам средней урожайности, что, несомненно, нуждается в системной работе по ее увеличению.
Елена Хлесткина: По урожайности генетический потенциал пшеницы достаточно высок. Например, селекционерами Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко созданы современные сорта озимой пшеницы со средней урожайностью свыше 100 ц/га, а в Сибирском НИИ растениеводства и селекции созданы сорта яровой пшеницы, способные давать урожайность свыше 50 ц/га. Однако реализация генетического потенциала сортов зависит от многих факторов, в том числе агротехнических.
- На каком уровне в нашей стране сейчас находится направление исследований в данной области – в сравнении с мировой практикой? Особо интересует место Института цитологии и генетики СО РАН. То есть шагаем ли мы в ногу со временем по чисто научной части?
Елена Хлесткина: Согласно статистике публикаций, индексируемых в международных базах данных, по использованию ДНК-маркёров в растениеводстве Россия находится на 31-м месте. Однако по применению этих методов на важнейшей для нашей страны сельскохозяйственной культуре – пшенице – мы на 12-м месте, и здесь существенный вклад вносит именно ИЦиГ СО РАН, в котором еще с первых лет существования института была заложена очень хорошая основа для развития фундаментальных и прикладных исследований на пшенице.
Использование диагностических ДНК-маркёров в селекции позволяет ускорять получение новых сортов с заданными свойствами. Такой пример: введение полезного гена в элитный сорт путем классической селекции занимает более 10 лет, а с применением современных технологий, таких как маркёр-ориентированная селекция и метод удвоенных гаплоидов, можно достичь желаемого результата менее чем за 5 лет.
- Можно ли с помощью новых научных методов сделать территории Западной Сибири "хлебным краем", новой "житницей страны"? То есть – повысить урожайность зерновых, их качество, и снизить риски от неблагоприятных климатических условий?
Юлия Отмахова: Необходимы новые регуляционные механизмы и новые подходы к управлению всей технологической цепочкой «зерно-мука-хлеб», так как внедрение передовых технологий в сельское хозяйство весьма затруднено для создания пилотных проектов и опытных производств. Возможно, создание территорий опережающего развития (ТОР) в Новосибирской области позволит отработать механизмы повышения агропродовольственного производства на региональном уровне.
Елена Хлесткина: Следует отметить, что работы по внедрению современных методов генетики и биотехнологии в селекционный процесс в Сибирском регионе уже ведутся. В частности, в ИЦиГ СО РАН на протяжении последних 10 лет проводится разработка схем и диагностических ДНК-маркёров для создания новых селекционных форм мягкой пшеницы методом маркёр-ориентированной селекции (несколько патентов в этом направлении имеет доктор биологических наук, профессор, зав. лабораторией молекулярной генетики и цитогенетики растений ИЦиГ СО РАН Елена Артемовна Салина с соавторами), осуществляется интеграция разработанных методических подходов и созданных в ИЦиГ перспективных линий в селекцию (совместно с Челябинским НИИСХ, Сибирским НИИСХ и ЗАО «Агрокомплекс «Кургансемена»).
За последние пять лет получены патенты и авторские свидетельства на новые сорта яровой пшеницы Омская 41, Памяти Майстренко, Сигма, в создании которых использовались линии и технологии ИЦиГ СО РАН (а именно разработки доктора биологических наук, профессора, зав. лабораторией хромосомной инженерии злаков ИЦиГ СО РАН Лидии Александровны Першиной с соавторами).
Благодаря поддержке РНФ инициировано еще несколько новых совместных работ в этом направлении.
- Что мешает широкому внедрению в Российской Федерации современных методов генетики в селекционный процесс, и в целом – решению проблем продовольственной безопасности на основе современных научных подходов? Какие могут быть выходы из этой проблемы?
Елена Хлесткина: Недостаток финансирования, отсутствие необходимых высокотехнологичных приборов и квалифицированных специалистов для маркёр-ориентированной и геномной селекции в профильных селекционных институтах. Другая проблема «историческая» – в течение десятилетий селекционеры и генетики были разделены, работая в институтах разных ведомств (РАН и РАСХН). Единственным мостиком, соединяющим их, было Вавиловское общество генетиков и селекционеров (ВОГиС), которому, кстати, в этом году исполняется 50 лет, и были хорошо налаженные локальные контакты между некоторыми институтами РАН и РАСХН. Хороший пример – взаимодействие ИЦиГ СО РАН с некоторыми сибирскими институтами РАСХН.
Теперь генетические и селекционные институты объединены в одном ведомстве (ФАНО), и даже имеет место более тесное объединение (например, создание ФИЦ, объединившего в себе ИЦиГ СО РАН и СибНИИРС). Это хорошая основа для проведения в области растениеводства исследований полного цикла – от фундаментальных генетических исследований до создания новых сортов.
В масштабе всей страны рациональным решением было бы создание на базе фундаментальных институтов специальных ЦКП, оснащенных необходимыми приборами, с привлечением высоко квалифицированных специалистов в области маркёр-ориентированной и геномной селекции, и развитие сетевого взаимодействия между такими ЦКП и селекционными центрами для ускоренного внедрения современных методов в селекционный процесс.
Юлия Отмахова: Осложняет решение проблем продовольственной безопасности разобщенность контролирующих и регламентирующих организаций, специальных научно-обоснованных программ развития. А при этом задача обеспечения продовольственной безопасности России требует принципиально новых решений, основанных на междисциплинарном и системном взаимодействии ученых разных областей науки, например, комбинация генетико-селекционного и аграрно-экономического направлений в целях повышения качества жизни населения и рационального использования природных ресурсов. В Сибири в августе прошлого года создана такая площадка как совместная лаборатория НГУ и СО РАН – Исследовательский центр продовольственной безопасности ЭФ НГУ. Это позволит начать работу по разработке научно-обоснованных прогнозных сценариев развития отдельных секторов агропродовольственного рынка с использованием многоагентного моделирования и анализа возможностей обеспечения продовольственной безопасности России с учетом использования современных молекулярно-генетических подходов и принципов здорового питания.
Беседовал Олег Носков
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии