Грядки и теплицы на Марсе, свежая зелень в космических кораблях и устойчивые к земным и неземным условиям сельхозкультуры — это разработки Института молекулярной биологии и биохимии (ИМББ) им. М. А. Айтхожина. Все ради того, чтобы в условиях меняющегося климата и нехватки воды обеспечить население качественным продовольствием, говорят учёные.
“Космическая” картошка
Как рассказали сотрудники ИМББ, экспериментальные работы по клеточной селекции картофеля проводились не только на земле, но и в космосе, на борту орбитальной станции “Мир” в октябре 1991 года космонавтом Токтаром АУБАКИРОВЫМ. Они и положили начало развитию космических биотехнологий в нашей стране.
— Тогда в космос в специальных контейнерах отправили каллусные культуры (клетки, образованные на раневой поверхности растения в виде новой ткани) картофеля и пшеницы, — вспоминает заместитель генерального директора ИМББ кандидат биологических наук Гульнара ИСМАГУЛОВА. — На орбите они находились примерно неделю. После из клеток картофеля в лабораторных условиях получили мини-клубни для размножения и передали в Институт картофелеводства и овощеводства. Там учёные на экспериментальном поле и создали новый сорт картофеля “токтар”.
В 2003 году этот картофель был районирован в Алматинской области. Выращивание семенного фонда взял на себя фермер из Нарынкола на высоте 1800 метров над уровнем моря. В этом году 20 лет, как “токтар” получил официальную регистрацию. Сейчас этот сорт выращивают в хозяйствах и на огородах сельчан в Алматинской, Жетысуской, Карагандинской, Восточно-Казахстанской, Туркестанской областях.
Что дало овощу космическое путешествие и чем он отличается от своих собратьев? “Токтар” более устойчив, чем его собратья, к вирусным, грибковым заболеваниям, хорошо переносит жару и засуху, насыщен полезными для организма витаминами С, В1, В2, В6, В9, К. А ещё обладает высокими вкусовыми и кулинарными свойствами. Когда Токтар Аубакиров попробовал жареную на масле картошечку сорта-тезки, даже попросил добавку.
Что касается пшеницы, то проведен отбор стрессоустойчивых клонов для создания перспективных линий и передачи их в селекционный процесс.
В 2001 году вместе с другим нашим космонавтом, Талгатом МУСАБАЕВЫМ, на орбиту вновь заслали каллусные культуры картофеля. Позже из них вывели сорт “орбита”, он районирован на востоке и юго-востоке республики.
Будущее — за ГМО
В общем, задача “космических” учёных понятна: вывести устойчивые к разным климатическим заскокам сорта растений.
— Новые сорта селекционеры выводят постоянно. Но наступает момент, когда растения теряют свои свойства, возвращаются, если можно так выразиться, к истокам, — поясняет замдиректора ИМББ. — Тот же апорт получился в результате селекционных работ. Но пришел момент, когда он сам себя изжил. Сейчас его можно восстановить, но начинать приходится с нуля. Работа займет минимум 10-15 лет.
Мы готовим задел на будущее. Сейчас мировой тренд — биобезопасность и качественная продукция. Если человек не хочет болеть, он должен потреблять качественную еду. Та же пшеница должна иметь хорошие технологические показатели.
— А как вы относитесь к генно-модифицированным организмам?
— Положительно. Одно из направлений нашего института — создание генно-модифицированных растений. Но мы не используем чужеродные гены, а применяем технологию цисгенного переноса. Если объяснить простыми словами, то это когда гены какого-либо растения встраивают ещё раз в данное растение. Таким образом можно получить более устойчивые культуры к грибковым заболеваниям, насекомым, массово поражающим растения на полях.
В Казахстане пока нет закона об использовании генно-модифицированных организмов и у большинства людей к ним предвзятое отношение, считает учёная. Хотя, по её словам, за этой технологией будущее, и без неё мы потеряем львиную долю продовольствия. Учитывая, что с каждым годом на всей планете возрастают вспышки разных заболеваний, она подвергается нашествию вредителей-насекомых, а засуха уже обрушилась на нашу страну, работа биологов, генных инженеров и химиков особенно востребована, утверждает Исмагулова.
Сейчас среди проектов ИМББ выращивание в лаборатории биотехнологии молекулярной генетики дикой яблони Сиверса, устойчивой к штаммам бактериального ожога. Болезнь уничтожила огромные площади садов в Жамбылской, Алматинской, Туркестанской областях. Выращенные саженцы отправляют в теплицы, в хозяйства для высадки в открытый грунт.
А в лаборатории биоинженерии растений тиражируют малину, землянику, ежевику, свободные от инфекций, для дальнейшего использования в фермерских, приусадебных хозяйствах.
— Если не будет такой работы, наступит время, когда люди забудут, как выглядят любимые с детства ягоды, и никакой космос не поможет, — не шутит исследователь.
Дача на другой планете
— В данное время мы работаем с Национальным центром космических исследований и технологий, подали свои предложения в “Казкосмос”, у которого в планах разработка биоспутника. На нём мы сможем отправлять на орбиту биоматериалы на разные периоды времени, — делится планами моя собеседница. — Кроме того, мы хотим участвовать в программах для европейского, американского, китайского космических агентств.
Цель экспериментов — создать определенный набор продуктов, которыми космические туристы и космонавты будут питаться в случае долговременных полетов, — продолжает Исмагулова. — На орбитальные станции грузовые корабли сейчас доставляют воду, специальное питание. Но если будет организована экспедиция на Марс, никто ничего туда не доставит. А ещё мы работаем над созданием дачных участков на других планетах. Над подобными проектами сейчас ломают голову во многих странах.
— Вы серьёзно?! Кадры из фильма “Марсианин” могут стать реальностью?
— Вполне. То, что кажется фантастикой, наступит уже скоро. Уже давно в космических кораблях выращивают для питания зелень и даже цветы. И для этого не нужна почва, используют гидропонику и аэропонику. К слову, по такой технологии выращивают клубнику, огурцы в теплицах под Алматы.
Любопытно, что ещё 10 лет назад голландские учёные создали копии марсианского и лунного грунтов и вырастили на них семена томата, кресс-салата, ржи, моркови. На лунной почве растения выросли слабыми, а вот на марсианском грунте всхожесть была отличная, многие растения даже зацвели, дали семена.
Дословно
Касым-Жомарт ТОКАЕВ:
— Современное сельское хозяйство — это высокотехнологичная отрасль. Земля и климат уже не являются определяющим фактором успеха аграриев, на первый план вышли инновационные решения. Без современной науки ситуация в отрасли будет не просто стагнировать, а ухудшаться.
Следует принять меры по развитию агронауки и — главное — её практическому применению в сельском хозяйстве. Национальный аграрный научно-образовательный центр предстоит трансформировать в вертикально интегрированный агротехнологический хаб.
Нужно также наладить полноценное научно-практическое сотрудничество с признанными зарубежными центрами агронауки. Мы будем поддерживать частные научно-технологические инициативы и адаптируем образовательные программы к потребностям аграрного сектора.
Сказано в послании народу “Экономический курс Справедливого Казахстана” 1 сентября 2023 г.
Между прочим
Муха пролетела
Гульнара Исмагулова показала теперь уже музейный экспонат — специальный контейнер, созданный из огнеупорного, жаростойкого и лёгкого материала, в котором находились планшеты с мухами-дрозофилами, ставшими классическими насекомыми для молекулярно-генетических исследований.
— Мух исследовали до отправки в космос, в процессе полёта, после приземления. Записали, как влияют на них перепады давления, перегрузки, температура, невесомость и прочие факторы. Подопытные не все вернулись живыми. К сожалению, эксперименты с ними прекратили, не доведя до логического конца: закончилось финансирование программы. Тем самым не получено много очень важной информации, если учесть, что в будущем планируется массовый космический туризм.
Елена КОЭМЕЦ, фото Владимира ЗАИКИНА, Алматы