Генетические ресурсы растений - Plant genetic resources

Генетические ресурсы растений - это генетические материалы растений, имеющие фактическую или потенциальную ценность. Они описывают изменчивость растений, происходящую от человека и естественного отбора на протяжении тысячелетий. Их истинная ценность касается главным образом сельскохозяйственных культур.

Согласно пересмотренному в 1983 г. Международному предприятию по генетическим ресурсам растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО) генетические ресурсы растений определяются как весь генеративный и вегетативный репродуктивный материал видов, имеющих экономическую и / или социальную ценность, особенно для сельское хозяйство настоящего и будущего, уделяя особое внимание питательным растениям .

В Докладе о мировых генетических ресурсах растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства (1998 г.) ФАО определила генетические ресурсы растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства (ГРРПСХ) как разнообразие генетического материала, содержащегося в традиционных сортах и ​​современных сортах, а также в диких родственниках сельскохозяйственных культур и других культурах. виды диких растений, которые можно использовать сейчас или в будущем для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства .

История

Первое использование генетических ресурсов растений датируется более чем 10 000 лет назад, когда фермеры выбирали генетические вариации, обнаруженные у диких растений, для выращивания своих культур. По мере того, как человеческое население переезжало в другой климат и экосистему, забирая с собой урожай, культуры адаптировались к новым условиям окружающей среды, развивая, например, генетические признаки, обеспечивающие устойчивость к таким условиям, как засуха, заболачивание, мороз и сильная жара. Эти черты - и пластичность, присущая широкому генетическому разнообразию - являются важными свойствами генетических ресурсов растений.

В последние столетия, хотя люди активно собирали экзотическую флору со всех уголков земного шара, чтобы заполнить свои сады, массовый и организованный сбор генетических ресурсов растений для использования в сельском хозяйстве начался только в начале 20-го века. Российский генетик Николай Вавилов , которого некоторые считают отцом генетических ресурсов растений, осознал важность генетической изменчивости для селекции и собрал тысячи семян во время своих обширных путешествий, чтобы создать один из первых генных банков . Вавилов вдохновил американца Джека Харлана собирать семена со всего мира для Министерства сельского хозяйства США (USDA). Дэвид Фэйрчайлд , другой ботаник из Министерства сельского хозяйства США, успешно ввел в Соединенные Штаты многие важные сельскохозяйственные культуры (например, вишню, сою, фисташки).

Только в 1967 году термин « генетические ресурсы» был введен Отто Франкелем и Эрной Беннетт на исторической Международной конференции по исследованию и сохранению сельскохозяйственных культур, организованной ФАО и Международной биологической программой (МБП) «Эффективное использование генетических ресурсов». требует, чтобы они были должным образом классифицированы и оценены », - был ключевой тезис конференции.

Сохранение

Сохранение генетических ресурсов растений становится все более важным, поскольку все больше растений становятся исчезающими или редкими. В то же время стремительный рост мирового населения и быстрое изменение климата заставили людей искать новые устойчивые и питательные культуры. Стратегии сохранения растений обычно сочетают в себе элементы сохранения на фермах (как часть цикла производства сельскохозяйственных культур, где они продолжают развиваться и поддерживать потребности фермеров), ex situ (например, в генных банках или полевых коллекциях в виде образцов семян или тканей) или in situ. (где они растут в дикой природе или на охраняемых территориях). В основном сохранение in-situ касается диких родственников сельскохозяйственных культур , которые являются важным источником генетической изменчивости программ селекции сельскохозяйственных культур.

Генетические ресурсы растений, которые сохраняются с помощью любого из этих методов, часто называют зародышевой плазмой , что является сокращенным термином, означающим «любые генетические материалы». Термин происходит от зародышевой плазмы , теории Августа Вейсмана о том, что наследуемая информация передается только зародышевыми клетками, и которая была заменена современными представлениями о наследовании, включая эпигенетику и неядерную ДНК .

После Второй мировой войны усилия по сохранению генетических ресурсов растений исходили в основном от организаций селекционеров в США и Европе, что привело к созданию коллекций конкретных культур, в основном расположенных в развитых странах (например, IRRI , CIMMYT ). В 1960-х и 1970-х годах такие организации, как Фонд Рокфеллера и Европейское общество исследований в области селекции (EUCARPIA), уделяли больше внимания сбору и сохранению генетических ресурсов растений перед лицом генетической эрозии .

Ключевым событием в сохранении генетических ресурсов растений стало учреждение в 1974 г. Международного совета по генетическим ресурсам растений (IBPGR) (ныне Bioversity International ), в задачу которого входило содействие и содействие всемирным усилиям по сбору и сохранению зародышевой плазмы растений. необходимы для будущих исследований и производства . IBPGR мобилизовал ученых для создания глобальной сети генных банков, тем самым ознаменовав международное признание важности генетических ресурсов растений.

В 2002 году Баиоверсити Интернэшнл учредила Глобальный целевой фонд разнообразия сельскохозяйственных культур от имени КГМСИ и ФАО через Благотворительный фонд разнообразия сельскохозяйственных культур. Цель Фонда - обеспечить надежный и устойчивый источник финансирования для самых важных мировых коллекций сельскохозяйственных культур ex-situ .

Необходимы дальнейшие усилия по сохранению генетических ресурсов растений. Глобальное исследование более 1000 видов диких родственников сельскохозяйственных культур, проведенное в 2016 году, оценило 70% как высокий приоритет для дальнейшего сбора с целью улучшения их представленности в семенных банках, отметив, что 29% полностью отсутствовали при сохранении ex-situ . Исследование 2020 года показало, что 93,3% диких родственников сельскохозяйственных культур, произрастающих в Соединенных Штатах, плохо представлены в хранилищах для сохранения ex-situ , а 93,1% неадекватно сохраняются в естественной среде обитания.

Политика

В ответ на растущее осознание глобальной ценности и угрозы биологическому разнообразию Организация Объединенных Наций разработала Конвенцию о биологическом разнообразии (КБР) 1992 года , первый глобальный многосторонний договор, посвященный сохранению и устойчивому использованию биоразнообразия . В статье 15 КБР указано, что страны обладают национальным суверенитетом над своими генетическими ресурсами, но должны быть облегчены доступ и совместное использование выгод (ДГРСИВ) на взаимосогласованных условиях и с предварительного обоснованного согласия.

В целях защиты национального суверенитета над генетическими ресурсами растений в ноябре 2001 г. ФАО приняла и вступила в силу в 2004 г. важный законодательный акт - Международный договор о генетических ресурсах растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства (МДГРРПСХ).

МДГРРПСХ учредила несколько механизмов в рамках Многосторонней системы, которая предоставляет свободный доступ и справедливое использование 64 важнейших мировых сельскохозяйственных культур (культуры Приложения 1 ) для некоторых целей (исследования, селекция и обучение для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства). Договор запрещает получателям генетических ресурсов заявлять права интеллектуальной собственности на эти ресурсы в той форме, в которой они их получили, и гарантирует, что доступ к генетическим ресурсам соответствует международным и национальным законам. Этому способствует Стандартное соглашение о передаче материала - обязательный договор между поставщиками и получателями об обмене зародышевой плазмой в рамках Многосторонней системы. Управляющий орган договора через ФАО в качестве третьей стороны-бенефициара заинтересован в соглашениях.

Nagoya протокол о доступе к генетическим ресурсам и использования на справедливой и равной основе выгод от от их применения является дополнительным соглашением к Конвенции о биологическом разнообразии , которая была принята в 2010 году и вступил в силу в 2014 г. Это обеспечивает большую юридическую прозрачность политики , регулирующей и справедливой справедливое распределение выгод от использования генетических ресурсов.

Проблемы и разногласия

Из-за высокой ценности и сложности генетических ресурсов растений и большого количества участников во всем мире возникли некоторые вопросы по их сохранению и использованию.

Большая часть материала для селекционных программ была собрана в Южном полушарии и отправлена ​​в генные банки в Северном полушарии, что привело к усилению акцента на национальном суверенитете генетических ресурсов растений и стимулировало политику, направленную на устранение дисбаланса.

Более широкое использование генетической информации растений для исследований, например, для поиска генов, представляющих интерес для устойчивости к засухе, привело к спорам о том, подпадают ли и в какой степени генетические данные (отдельно от организма) международным правилам ДГРСИВ, описанным выше.

Лесные генетические ресурсы представляют собой особый случай генетических ресурсов растений.

Смотрите также

Внутренние ссылки

внешние ссылки


использованная литература