"የጂኖም አርትዖት ዘዴ ከባህላዊ ምርጫ ዘዴዎች መቃወም የለበትም. "ይህ ይልቁንም አዲስ መሣሪያ ነው" በማለት የእጽዋት ጭንቀትን የመቋቋም ላቦራቶሪ ኃላፊ አጽንዖት ይሰጣል ሁሉም-የሩሲያ የግብርና ባዮቴክኖሎጂ ምርምር ተቋም (VNIISB) ቫሲሊ ታራኖቭ. - በአንድ ወቅት የቀዶ ጥገና ሐኪሞች በቢላ ቀዶ ጥገና ያደርጉ ነበር, ከዚያም ተገለጡ ስካለሎች, ከዚያም ሌዘር. ለቀዶ ጥገናው ሙሉ ለሙሉ የተለያዩ አማራጮች ቀርበዋል. ስለዚህ የጄኔቲክ ኢንጂነሪንግ አንድን ነገር ወስደህ ማሻሻል የምትችልበትን መሳሪያ ያቀርባል ነገር ግን ከዚህ ቀደም ጥቅም ላይ የዋለውን ሁሉንም ነገር አይሰርዝም ወይም አይተካውም”
የሁሉም-ሩሲያ የግብርና ባዮቴክኖሎጂ ምርምር ኢንስቲትዩት (VNIISB) ለተክሎች ውጥረትን የመቋቋም ላቦራቶሪ ይሠራል ፣ ሥራው በሁለት ዋና አቅጣጫዎች ይከናወናል-የእፅዋትን የአቢዮቲክ እና የቢዮቲክ ውጥረትን የሚወስኑ ጂኖችን መፈለግ እና ጂኖም ማረም የጭንቀት መከላከያዎቻቸውን ለመጨመር የተተከሉ ተክሎች. የሳይንቲስቶች የምርምር ቦታ ድንች እና ክፍት መሬት አትክልቶችን ያጠቃልላል።
ከላቦራቶሪ ኃላፊ ቫሲሊ ታራኖቭ እና ከፍተኛ ተመራማሪ ማሪና ሌቤዴቫ ጋር ስለ የቅርብ ጊዜ ቴክኖሎጂዎች ባህሪያት እና ጥቅሞች ምን እንደሆኑ, ምን ውጤቶች ሊያገኙ እንደሚችሉ እና የላቦራቶሪ ሳይንቲስቶች ለመፍታት የሚጠቀሙባቸው የሩሲያ የግብርና አምራቾች ምን ችግሮች እንዳሉ እንነጋገራለን.
- ዛሬ የምርጫውን ሂደት ማፋጠን አስፈላጊ ስለመሆኑ ብዙ እየተነገረ ነው። የጂኖም አርትዖት ዘዴ ይህንን ለማድረግ ያስችላል ተብሎ ይታመናል. ይህ እውነት ነው?
ቪ.ቲ.፡ የባዮቴክኖሎጂ ዘዴዎች የሳይንቲስቶችን አቅም ለማስፋት ምርጫን ለማፋጠን ብዙም አይረዱም ቢባል የበለጠ ትክክል ነው። ስለ ተክሎች የተወሰነ የሕይወት ዑደት ስላላቸው ስለ ተክሎች እየተነጋገርን ስለሆነ በተለያዩ ላይ የመሥራት ሂደት አሁንም በጣም ረጅም ነው.
ነገር ግን ለስፔሻሊስቶች ባህላዊ የመራቢያ ዘዴዎችን በመጠቀም ለመድረስ እጅግ በጣም አስቸጋሪ የሆኑ ውጤቶችን (የማይቻል ከሆነ) ማግኘት ይቻላል.
በጂኖሚክ አርትዖት እገዛ፣ የተቀሩትን ውስብስብ ኢኮኖሚያዊ ጠቀሜታ ያላቸውን ባህሪያት ሳይለወጥ በማቆየት የልዩ ልዩ ልዩ ባህሪን በቀጥታ የሚነካ ሚውቴሽን ሆን ብለን ማስተዋወቅ እንችላለን።
ኤም.ኤል.፡ በባህላዊ የመራቢያ ዘዴዎች በመጠቀም ከዱር ድንች የመቋቋም ጂን ወደ ተመረተው ዝርያችን ማስተዋወቅ እንፈልጋለን እንበል። ይህንን ለማድረግ, አርቢው በተወሰኑ የባህል መስመሮች የ "አረመኔ" ተከታታይ መስቀሎችን ያካሂዳል. ችግሩ ከተከላካዩ ጂን ጋር, ሁሉም ሌሎች "የዱር" ጂኖች ወደ ዝርያው ይተላለፋሉ, ይህም ብዙውን ጊዜ እጅግ በጣም የማይፈለግ ነው. የጄኔቲክ ምህንድስና አንድ ተፈላጊ ጂን ብቻ እንዲወስዱ/እንዲቀይሩ ያስችልዎታል።
- የጂኖም አርትዖት ዘዴ ለ 10 ዓመታት ያህል ቢታወቅም, እስካሁን ድረስ ጉልህ የንግድ ውጤቶችን አላመጣም የሚል አመለካከት አለ.
ቪ.ቲ.፡ ይህ ሙሉ በሙሉ እውነት አይደለም. የዓለማችን ግንባር ቀደም እርባታ ኩባንያዎች ጂኖም ኤዲቲንግን ይጠቀማሉ እና አይደብቁትም። ነገር ግን በትክክል ምን እንደሚሰሩ እና ምን ውጤት እንደሚያገኙ አናውቅም.
በዘረመል ምህንድስና የተመረተ ተክል በባህላዊ መንገድ ከተገኘ ይልቅ ለገበያ ማቅረብ በጣም ውድ ስለሆነ ስኬቶቹ አይተዋወቁም። እና አንዳንድ ጊዜ ይህን ለማድረግ በቀላሉ የማይቻል ነው.
በተመሳሳይ ጊዜ, ጂኖም ማረም አሁን ያሉትን ዘዴዎች በመጠቀም የተለየ ዓይነት ለመፍጠር ጥቅም ላይ እንደዋለ ማረጋገጥ በጣም አስቸጋሪ ነው.
በፈተናው ወቅት ስፔሻሊስቶች በሰውነት ጂኖም ውስጥ የአመልካች ቅደም ተከተል ይፈልጉታል, ካለ, ተክሉን በጄኔቲክ የተሻሻለ እንደሆነ ይታወቃል. ነገር ግን በጂኖም አርትዖት, በጂኖም ውስጥ ምንም ነገር አልገባም, ስለዚህ ምንም ሊገኝ አይችልም.
ለውጦች ብዙውን ጊዜ አንድ ጂን ብቻ ሳይሆን በጂን ውስጥ የተወሰነ ቦታ, በትክክል አንድ ኑክሊዮታይድ, አንድ ፊደል ይጎዳሉ. እና ቀሪዎቹ በቢሊዮኖች የሚቆጠሩ ፊደሎች እንደነበሩ ይቆያሉ. አንድ ተክል እንደተስተካከለ ለመወሰን, ስህተትን ለማስወገድ ከመደበኛው አሥር እጥፍ የሚበልጥ ሽፋን ያለው ሙሉውን ጂኖም ማንበብ ያስፈልግዎታል. ማንም ሰው እንዲህ ዓይነቱን ግዙፍ እና በጣም ውድ ትንታኔ አያደርግም ፣ እና አርቢው ሁል ጊዜ ተክሉን ያገኘው በ mutagenesis ወይም በባህላዊ ምርጫ ነው ማለት ይችላል።
- ኤም.ኤል. በአጠቃላይ የጂኖም አርትዖት እና በተለይም እነዚህን ቴክኖሎጂዎች በእጽዋት ላይ የመጠቀም ልምድ በጣም የቅርብ ጊዜ ታሪክ ነው።
ቢያንስ ባህሪን ለመለወጥ ምን በትክክል እና እንዴት እንደሚያስተካክሉ ማወቅ ያስፈልግዎታል. የእጽዋት ባህሪያት በጂኖች ይወሰናሉ, ብዙውን ጊዜ የጂኖች ስብስብ ነው, ከነሱም ለመስተካከል ተስማሚ ኢላማዎች መመረጥ አለባቸው. ነገር ግን ለፍላጎት ባህሪያት አስተዋፅኦ የሚያደርጉትን የተወሰኑ ጂኖች ተግባራትን እና ደንቦችን ማብራራት ውስብስብ እና ብዙ ጊዜ ረጅም ጥናቶችን ይጠይቃል. ከእንስሳት እና ከሰዎች ጋር ሲወዳደር የእጽዋት ባህሪያትን (ለምሳሌ መቋቋም, ምርታማነት, ወዘተ) ብዙ ሞለኪውላዊ ዘዴዎችን በደንብ አናውቅም ማለት እንችላለን. በተመሳሳይ ጊዜ የእጽዋት ጂኖም ትላልቅ እና ውስብስብ ናቸው, ይህም ተግባሩን ቀላል አያደርገውም. ነገር ግን፣ በእጽዋት ባዮሎጂ ውስጥ በመሠረታዊ ምርምር ብዙ ቀድሞውኑ ይታወቃል፣ እና ይህን በተረዳን መጠን የመቀየር እድላችን እየጨመረ ይሄዳል።
በተጨማሪም ፣ እየተነጋገርን ያለነው የተወሰኑ ባህሪዎችን ለማስተካከል የሚያስችል ዘዴ ነው ፣ ግን አዳዲስ ዝርያዎችን ወደ ገበያ ላለማስተዋወቅ ፣ አንዳንድ ፍጥነት ቢጨምርም ፣ አሁንም ዓመታት ይወስዳል።
- ባዮቴክኖሎጂስቶች የጂን ማስተካከያ ያደርጋሉ? የሥራውን ትክክለኛ አቅጣጫ (የአርትዖት ዓላማ) እንዴት ይወስናሉ?
ቪ.ቲ.፡ የባዮቴክኖሎጂ ባለሙያው ከተመረጠው ሰብል ስኬታማ አርቢ ጋር አብሮ መስራት እና በሐሳብ ደረጃ ሌሎች ልዩ ባለሙያዎችን ማሳተፍ አለበት። አርቢው, ከገበሬዎች ጋር, ተግባሩን ያዘጋጃል, አርቢው ተስማሚ የሆኑ ጂኖቲፖችን ለመምረጥ ይረዳል. እኛ, በተራው, ከባዮኬሚስቶች እና ከጄኔቲክስ ባለሙያዎች ጋር ምክክር, በዚህ መሰረት ምን መስጠት እንደምንችል እናስባለን (አስፈላጊዎቹ ባህሪያት ሁልጊዜ ከባዮሎጂያዊ እይታ አንጻር በበቂ ሁኔታ አልተጠኑም). እኛ በትክክል ማድረግ የምንችለውን እንመለከታለን, የስራ ደረጃችንን እናከናውናለን, የተገኘውን መስመር ወደ አርቢው ይመልሱ እና አርቢው ውጤቱን ወደ ዝርያው ያመጣል.
- ጂኖም ማረም ውድ ቴክኖሎጂ ነው?
ቪ.ቲ.፡ አንድ ተክል የማግኘት ዋጋ በሰብል ላይ እና የተገኘው ተክል ተስተካክሎ ወይም ተለውጦ እንደሆነ ይወሰናል.
ስለ መሳሪያዎች ከተነጋገርን, ከቫይረስ ነፃ የሆኑ ቁሳቁሶችን እና ማይክሮክሎኒንግ በማግኘት ላይ ላለው ኩባንያ, ለጂኖም አርትዖት መሳሪያዎች እና ሬጀንቶች ግዢ በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ ዋጋ ያስከፍላል. እንዲህ ዓይነቱን ሥራ ለመጀመር እንቅፋት የሚሆነው ከፍተኛ መጠን ያለው ኢንቬስትመንት ላይሆን ይችላል, ነገር ግን ብቃት ያለው ባለሙያ አለመኖር ነው. እንዲህ ዓይነቱን ልዩ ተግባር ሊወስዱ እና ሊሠሩ የሚችሉ በጣም ጥቂት ሰዎች አሉ።
እና ወደ ወጪዎች መመለስ፡ በዚህ አካባቢ የቴክኖሎጂ እድገት በጣም ፈጣን ነው። የጂኖም አርትዖት ዘዴዎች፣ በ2012፣ CRISPR/Cas9 በተገኘበት ጊዜ (የከፍተኛ ፍጥረታትን ጂኖም ለማስተካከል ቴክኖሎጂ፣ በባክቴሪያ በሽታ የመከላከል ስርዓት ላይ የተመሰረተ) እና አሁን ያለንበት ሁኔታ በጣም የተለያየ ነው። የስራ ቅልጥፍና ከአመት አመት ይጨምራል, እና ወጪዎች ይቀንሳል.
ኤም.ኤል.፡ ይህ ከሰው ጂኖም ቅደም ተከተል ፕሮጀክት ጋር ሊመሳሰል ይችላል. የመጀመሪያው የሰው ልጅ ጂኖም በ10ዎቹ ውስጥ እንደዚህ አይነት ቴክኖሎጂዎች ስለነበሩ ብቻ ለ2.7 አመታት በአለም አቀፍ ኮንሰርቲየም በ90 ቢሊዮን ዶላር ተከታትሏል። በአሁኑ ጊዜ የተሟላ የሰው ልጅ ጂኖም ቅደም ተከተል ከ 1000 ዶላር ያነሰ ዋጋ ያለው እና ሁለት ቀናትን ይወስዳል።
- ስለ ላቦራቶሪዎ ወደ ማውራት እንሂድ, በመሠረታዊ ሳይንስ ወይም በተግባራዊ ምርምር ላይ ያተኮረ ነው?
ቪ.ቲ.፡ ሁለቱንም ለማድረግ እንሞክራለን. መጀመሪያ ላይ ለመሠረታዊ ነገሮች ቅድሚያ ተሰጥቷል, አሁን ግን እድገቶቻችንን በተግባር ላይ ለማዋል እየሞከርን ነው.
በአሁኑ ጊዜ ለምሳሌ የድንች ቫይረስን የመቋቋም ዘዴዎችን እያጠናን ነው Y. ይህ በጣም ብዙ መሠረታዊ ሥራ ነው, ነገር ግን ከተሳካ ውጤቱ የሚቋቋሙ ዝርያዎችን ለመምረጥ በጣም አስደሳች ይሆናል.
ኤም.ኤል.፡ መሰረታዊ እና የተግባር ሳይንስ በቅርበት የተሳሰሩ ናቸው፤ አንዱ ከሌለ ሌላው ሊኖር አይችልም። ቫይረሱ ከእጽዋቱ ጋር እንዴት እንደሚገናኝ ካላወቅን, ከየትኞቹ ልዩ ፕሮቲኖች ጋር, ተክሉን መቋቋም እንዲችል ልንለውጣቸው አንችልም.
ከ 2018 ጀምሮ በቫይረስ Y ላይ ምርምር እያደረግን ነው እናም አሁን በሚቀጥሉት ሁለት ዓመታት ውስጥ የመቋቋም ቀመር እናገኛለን ፣ እና ለወደፊቱ አስፈላጊው ተግባራዊ ውጤት ወደ እውነታው እየቀረበ ነው-የድንች ተክል የቫይረስ ፕሮቲኖችን አያዋህድም። ቫይረሱን የመቋቋም ይሆናል.
- ከሩሲያ እርባታ ኩባንያዎች / አርቢዎች ጋር ትተባበራለህ?
ቪ.ቲ.፡ በድንች ላይ ከአንዲት ወጣት አርቢ ማሪያ ፖሊያኮቫ ጋር እንሰራለን ከድንች ዩኒየን ባለሙያዎች ጋር በንቃት እንገናኛለን እና በስሙ ከተሰየመው የድንች ፌዴራል የምርምር ማዕከል ጋር እንገናኛለን። አ.ጂ. ሎርጃ ጎመንን በተመለከተ ከሩሲያ ግዛት አግራሪያን ዩኒቨርሲቲ-ሞስኮ የግብርና አካዳሚ አርቢዎች እና ዘር አብቃዮች ጋር እንገናኛለን። ኬ.ኤ. ቲሚሪያዜቭ በግሪጎሪ እና ሶቅራጥስ ሞናቾስ። እና በዚህ አካባቢ በምናደርገው ነገር, ሙሉ በሙሉ በእነሱ እንመራለን.
- እና ስለ ቫይረሶች እንደገና። ማሪና ቫሌሪየቭና፣ የእርስዎ የሳይንሳዊ ፍላጎቶች ቫይረሱን ብቻ ሳይሆን ያካትታል Y. እ.ኤ.አ. በ 2023 ከሩሲያ ሳይንስ ፋውንዴሽን “ከፍተኛ-ደረጃ ቅደም ተከተል ዘዴዎችን በመጠቀም የቫይሮሚሞችን የተመረተ ድንች (Solanum tuberosum L.) ጥናት” በሚለው ፕሮጀክት ላይ ምርምር ለማድረግ ከሩሲያ ሳይንስ ፋውንዴሽን የገንዘብ ድጋፍ ተቀብለሃል። ይህ ርዕስ አስደሳች የሆነው ለምንድን ነው?
ኤም.ኤል.፡ ድንቹ ከሌሎቹ ተክሎች በበለጠ መጠን በቫይረስ በሽታዎች ይሰቃያሉ, ምክንያቱም በእፅዋት የሚራቡ ናቸው. ቫይረሶች በሳንባዎች ውስጥ ተከማችተው ወደ ቀጣዩ ትውልዶች ይተላለፋሉ, ስለዚህ የቫይረስ ሎድ ያለማቋረጥ እያደገ ነው. ድንች እያሽቆለቆለ ነው ሲሉ እኛ የምንናገረው በትክክል ይሄ ነው።
ቫይረሶች የማይነቃነቁ ስርዓቶች አይደሉም, ከሁለቱም አስተናጋጅ ተክል እና እርስ በርስ በንቃት ይገናኛሉ. በአንድ የተወሰነ ቫይረስ የታመመ ተክል በሌላ ሊበከል የማይችልባቸው ሁኔታዎች አሉ። እና ተክሉን ብቻውን ሊበክሉ የማይችሉ ቫይረሶች አሉ, እነሱ የሚሰሩት ከሌሎች ቫይረሶች ጋር በመተባበር ብቻ ነው. በቅርቡ፣ ዕፅዋት ድርቅን ለመቋቋም የሚረዱ የቫይረስ ዓይነቶችን የሚገልጽ ሥራ ታትሟል። እንደዚህ ያለ ያልተጠበቀ ሽግግር ከፓራሲዝም ወደ እርስ በርስ መከባበር.
በድንች ላይ የቫይረስ በሽታዎችን ለመቋቋም ውጤታማ ኬሚካሎች የሉም. ጤንነቱን ለማሻሻል በጣም ውስብስብ እና ከሁሉም በላይ ውድ የሆኑ ዘዴዎች ተዘጋጅተዋል-በብልቃጥ ባህል, ማይክሮቦች ማግኘት. ግን ውጤቱ የሚቆየው ለጥቂት ትውልዶች ብቻ ነው. ሌሎች መፍትሄዎችን ለማግኘት የቫይረሶችን ባህሪያት በበለጠ ዝርዝር ማጥናት ያስፈልግዎታል, ስለዚህ ጥናቱ በጣም እና በጣም ጠቃሚ ነው.
- GOST 33996-2016 “የድንች ዘር። ጥራትን ለመወሰን ቴክኒካዊ ሁኔታዎች እና ዘዴዎች" አምስት ቫይረሶች ተዘርዝረዋል (PVK - X ድንች ቫይረስ; SBK - S ድንች ቫይረስ; MVK - M ድንች ቫይረስ; YBK - Y ድንች ቫይረስ; VSLK - ቅጠል ከርል ቫይረስ ድንች) እና አንድ ቫይሮድ (PSTV - የድንች ስፒንድል ቲዩበር ቫይሮድ). በእነሱ ላይ ትኩረት ታደርጋለህ?
ኤም.ኤል.፡ ፕሮጄክቴ በሩሲያ ውስጥ በድንች ላይ የሚገኙትን ቫይረሶች (የቫይረሶች ስብስቦች) ለማጥናት ከፍተኛ-ደረጃ ዘዴዎችን ለመጠቀም ነው። በአንድ ተክል ላይ የተለያዩ ቫይረሶች ምን ዓይነት ውስብስብ ነገሮች እንደሚገኙ እና ከእነዚህ ቫይረሶች መስፋፋት አንፃር ይህ ሁለቱንም አስደሳች ነው።
በአጠቃላይ በድንች ላይ የተገኙ ከ50 በላይ ቫይረሶች በአለም ላይ ይታወቃሉ። በ GOST ውስጥ የተዘረዘሩት በጣም አደገኛ ከሆኑት መካከል ናቸው, እና በተጨማሪ, ግልጽ የሆኑ ውጫዊ ምልክቶች አሏቸው. ስለዚህ, ሞዛይክ ኒክሮሲስ የቫይረስ Y ኢንፌክሽን የተለመደ መገለጫ ነው, እና የቅጠል ኩርባ ቫይረስ መኖሩ ሊታወቅ የሚችለው በቅጠል ቅጠሎች ባህሪይ ነው.
ነገር ግን በአዝመራው ላይ ተጽእኖ ሊያሳድሩ ቢችሉም, እራሳቸውን በፍኖታዊነት የማይታዩ ብዙ ቫይረሶች አሉ. እነሱ እምብዛም አይገኙም, ግን ስላልተፈለጉ ብቻ ነው.
እንደ ምሳሌ, ከጠቅላላው-ሩሲያ የምርምር ተቋም የእፅዋት ጥበቃ (VIZR) የሥራ ባልደረቦች ሥራን መጥቀስ እችላለሁ. እ.ኤ.አ. በ 2019 በሩሲያ ውስጥ የድንች ቫይረስ P መገኘቱን በተመለከተ አንድ ጽሑፍ አሳትመዋል ። ቀደም ሲል በደቡብ አሜሪካ ውስጥ ብቻ ይሰራጫል ተብሎ ይታመን ነበር።
ጥያቄው ብርሃን ባለበት “የመንገድ ላይ መብራት ስር” ሳይሆን እስካሁን ያላየነውን ብንመለከት ምን እናገኛለን የሚለው ነው።
- ምርምርዎን የት ያካሂዳሉ?
ኤም.ኤል.፡ በስጦታው መሰረት ፕሮጀክቱ ሁለት ዓመት ይወስዳል. ባለፈው ዓመት በቱላ ክልል ውስጥ ካለው የድንች እርሻ ጋር ተባብረን ነበር, የተሰበሰበ ቁሳቁስ, ከተለያዩ ዝርያዎች እና እርባታዎች ጋር እንሰራለን. በዚህ አመት ወደ ሌሎች ክልሎች እንሄዳለን እና እዚያ ምን ቫይረሶች እንደሚገኙ እንመለከታለን.
የጥናቱ ውጤት በ 2025 ይጠቃለላል, እና ስለእነሱ በእርግጠኝነት ለሩሲያ ድንች አምራቾች እንነግራቸዋለን.