NEW PARADIGM IN GENE-INGENEERING AND SELECTION OF PLANTS

Ала А.Я.

старший научный сотрудник, д-р. с.-х. наук

НОВАЯ ПАРАДИГМА В ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ

Аннотация

Получены генетически модифицированные межвидовые гибриды сои с помощью естественной горизонтальной трансформации электромагнитного  поля гена или генов в полевых условиях дистанционно в системе донор – реципиент. Данное исследование можно использовать в генной инженерии и селекции растений.

Ключевые слова: электромагнитное поле гена, ГМ растение.

Key words: electromagnetic field of gene, gm plant     

В настоящем столетии генная инженерия растений превратится в одну из ведущих движущих сил мировой экономики, что откроет множество новых возможностей как для селекционера, так и для производителя.

Возрастающее использование генетически модифицированных (ГМ) растений породило международные разногласия по вопросам политической экономики сельского хозяйства. Сегодня индустриальные страны пожинают плоды преимуществ, даваемых генной инженерией, в то время как развивающимся странам, где сосредоточена большая часть мировой бедности и для которых повышение продуктивности сельского хозяйства имеет абсолютно практическое значение, почти ничего не достается.

Генная инженерия не является чем-то принципиально новым, она имеет черты сходства с обычной селекцией, но отличается намного более высокой эффективностью, селективностью и возможностями. При создании ГМ растений мы должны с большей осторожностью относится к тому, что вносим от донора в реципиент. Следует заметить, что генная инженерия растений в индустриально развитых странах развивается быстрыми темпами. Несмотря на то, что после создания рекомбинантной молекулы ДНК прошло более 30 лет, создание и использование ГМ растений вызывает серьёзное беспокойство людей во многих странах мира, в связи с определенной долей риска такого вмешательства в структуру гена и генома в целом, как последствия такого вмешательства не всегда могут быть точно и своевременно выявлены и спрогнозированы [1].

Вирусы, бактерии, растения, животные и человек обладают способностью переносить участки генов от одного организма к другому. Это явление в генетике получило название горизонтального (в отличии от вертикального, полового) переноса генов, который осуществляется в природных (естественный) и лабораторно-полевых (искусственных) условиях.

Основатели нового направления генной инженерии во главе с П. Бергом при манипуляции с генами для трансформации их в другой геном выбрали искусственный способ, т.е. не всегда существующий в природе. Но при этом, отметили они, как и везде необходим строгий контроль за соблюдением  мер безопасности. Ещё раз заметим, что все ведущие лаборатории мира, работающие методами генной инженерии растений при трансформации чужеродного генетического материала? используют искусственный горизонтальный перенос генов от доноров в реципиенты.

В конце ХХ века с рождением геномики для эволюционных построений стало возможным использовать не просто внешнее сходство между видами, но близость их геномов, то есть совокупность генов и генетических элементов, определяющих все признаки организма. При этом различия в составе генов (участков ДНК) позволяют судить о степени генетического родства между разными видами организмов.

Согласно концепции волнового генома П.П. Горяева [2] наследственные изменения, полученные с помощью искусственной горизонтальной трансформации генов, называются волновыми.

В своё время А.Г. Гурвич считал (цит. по [2]), что нагрузка на гены слишком высока, и поэтому необходимо ввести понятие биологического поля, свойства которого формально заимствованы из физических представлений. Таким элементарным полем, по Гурвичу, будет являться «поле эквивалента хромосомы».

Близкие идеи мы видим и у А.А. Любищева в его работе 1925 г. «О природе наследственных факторов» «Гены в генотипе образуют не мозаику, а гармоническое единство, подобно хору». И далее «… мы должны признать ген как нематериальную субстанцию, подобно эмбриональному полю Гурвича, но потенциальную…». В.Н. Беклемишев к тем же идеям «…чтобы приблизиться к реальному морфопроцессу (эмбриогенезу), необходимо принять идею музыки и речи как неких моделей генетических актов» (цит. по [2]).

Идеи русских биологов Гурвича, Любищева и Беклемишева – гигантское интеллектуальное достижение, намного опередившее время.

Суть мыслей в триаде:

1. Гены дуалистичны – они и вещество, и электромагнитное (поле ЭМ) поле ДНК-хромосомы.

2. Полевые эквиваленты хромосом размечают пространство и время организма и тем самым управляют развитием биосистем.

3. Гены обладают эстетически образной и речевой регуляторными функциями.

Современная генетика, проделав большой путь развития, завершила определенный путь в понимании сущности жизни. Генетика была сугубо вещественной. Гены в этом смысле – только вещество. И когда это вещество – ДНК – детально изучили, то оказалось, что этого явно мало для понимания сущности жизни. Оказалось, что передача наследственной информации не раскрыта, более того, находится в тупике, правда, более высокого ранга, чем 50-80 лет назад.

Достижения биофизики позволили Дзян Каньджэн (цит. по [2]) предположить, что ДНК является и веществом, и ЭМ поле, т.е. существующий в двух формах: пассивной – вещество ДНК и активной – ЭМ поле ДНК.

Первая сохраняет генетический код, обеспечивающий стабильность генома. Вторая в состоянии его изменить. Для этого достаточно воздействовать биоэлектромагнитными сигналами, которые одновременно содержат энергию и информации. По своей природе фотоны, согласно квантовой теории, обладают корпускулярно-волновыми свойствами. Известно, что биоэлектромагнитное поле фотона как материальный носитель энергии и информации существует в средней части электромагнитного спектра.

Наша задача состояла в том, чтобы развить и получить данные о дуалистичности генов, т.е. они являются и веществом, и биополем. Мы исходили из того, что если выдвинутые мысли Гурвича, Любищева и Беклемишева, и предложенные методы Цзяном и Горяевым биологической информации будут реализованы для рода сои, тогда способ естественный горизонтальной передачи генетической информации (полевым) путем следует отнести к величайшим открытиям современности.

Цель исследований – получить генетически модифицированные межвидовые гибриды сои с помощью естественной горизонтальной трансформацией ЭМ поля гена или генов.

Материал и методика

Материалом для исследований служили формы дикого вида G.soja, используемые в качестве доноров и сортообразцы культурного вида G.max (L) Merr. Межвидовые и внутривидовые ГМ растения, получали по методике А.Я. Ала.

Суть методики в том, что в качестве реципиентов используют культурные G.max сортообразцы с генотипом W₁W₁, обуславливающий белую окраску венчика цветка, а в качестве доноров – формы дикой сои G.soja, маркированные доминантным геном w₁w₁, детерминирующим фиолетовую окраску венчика цветка и тесно сцепленный с фиолетовой окраской гипокотиля. Подбирают гомозиготные реципиенты и доноры по морфологическим и константные по количественным признакам.

Трансформацию генов от доноров к реципиентам осуществляют естественным горизонтальным переносом не вещества ДНК-хромосомы, а электромагнитного биополя гена или генов, т.е. ЭМ поля ДНК дистанционно в полевых условиях с помощью волновых эффектов фотона (световая энергия) [3,4].

Для получения межвидовых гибридов сои способом горизонтальной трансформации генов от доноров к реципиентам виды рода Glycine высевают гибридными комбинациями (F₀) в полевых условиях на 40-метровых делянках с междурядьями 90 см, в соотношении 200:400 семян-реципиент: донор, т.е. одно семя культурной и два дикой в одну лунку, с расстоянием между лунками 20 см.

На стадии проростков и во время цветения проводилась сортовая прополка культурных сортообразцов.

С целью создания оптимальных условий для роста и развития реципиентных растений во всех комбинациях после завершения фазы цветения у доноров подрезали главный стебль около корневой шейки. В фазу технической спелости все варианты опытов F₀ убирают строго по гибридным комбинациям. После очистки и лабораторной оценки семян реципиентные сортообразцы высевают в поле для получения гибридов F₁G.max х G.soja.

Результаты и обсуждения

В таблице 1 приведены сведения об идентификации межвидовых гибридов F₁ G.max G.soja по морфотипу, т.е. культурному (волновые) и промежуточному типу (половые), которые были получены в F₀ системе донор-реципиент, репродуцированные с площадью питания одного растения 45х1 см и 90х20 см.

Изучение характера наследования морфологических и количественных признаков в F₁ позволяют идентифицировать волновые гибриды от половых не только по окраске опушения (№4), но и по количественным характеристикам (размер листьев, размер бобов и семян). Так, масса 1000 семян у волновых гибридов в комбинациях 4,6 составила 202 и 185 г соответственно, при 90 г у полового гибрида в комбинации №5.

Из данных, приведенных в таблицах 1, 2, следует, что доминантный ген W₁W₁ от дикого вида G.soja методом горизонтальной трансформации был перенесен в геном культурного вида G.max (L.) Merr. в сортообразец Садовый, имеющий до этого рецессивный ген w₁w₁,и таких генотипов с модифицированными генами получено 287 растений в F₁.

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что трасформирующим агентом при естественном горизонтальном переносе генов являются солнечные лучи, т.е. фотоны, имеющие корпускулярно-волновую структуру.

Таблица 1

Выделение волновых и половых гибридов в F₁ G.max х G.soja по морфотипу

п/п	Гибридная комбинация (вариант)	Площадь питания 1 растения 45 Х 1 см.		Площадь питания 1 растения 90 х 20 см.
		волновой	половой	волновой	половой
1	G.max реципиент Садовый (контроль)	0	0	0	0
2	G.max реципиент Садовый х G.soja донор КТ-110 (кастрация + опыление принудительное без изолятора)	0	54	0	56
3	G.max реципиент Садовый х G.soja донор КТ-110 (принудительное опыление без кастрации и без изолятора)	2	32	24	29
4	G.max реципиент Садовый х G.soja донор КТ-110 (принудительное опыление без кастрации с изолятором)	0	31	0	37
5	G.max реципиент Садовый х G.soja донор КТ-110 (естественная гибридизация и спонтанный горизонтальный перенос генов)	0	74	287	89

Примечание: 1) вариант №1, 200 растений; 2) вариант №5, 5 рядков по 200 растений; 3) вариант №2,3,4 кастрация и принудительное опыление 100 цветков, в качестве изолятора использовали зеленый лист сои.

Таблица 2

Наследование морфологических и количественных признаков в F₁.

п/п	Гибридная комбинация	Окраска			Масса 1000 семян, г.	Высота растений, см	Вегетационный период, дни
		цветка	опушение	оболочка семян
	Родители
1	G.max сорт Марината реципиент	белая	серая	желтая	188	59	120
2	Сорт Хэйхэ 26 реципиент	белая	серая	желтая	155	73	117
3	G.soja КЗ-6337 донор	фиолетовая	рыжая	темно умбровая	44	112	113
	Межвидовые гибриды, G.max х G.soja
4	Сорт Марината←G.soja КЗ-6337 (волновой)	фиолетовая	серая	желтые	202	95	114
5	Сорт Марината х G.soja КЗ-6337 (половой)	фиолетовая	рыжая	коричневая	90	118	115
6	Сорт Хэйхэ 26←G.soja КЗ-6337	фиолетовая	рыжая	желтые	185	92	113

Заключение

1. Открытая геноволновая передача наследственной информации от донора к реципиенту с помощью солнечной энергии (фотонов) в роде соя, несомненно, фундаментальное открытие в познание природы и имеющая огромное значение для получения ГМ растений.

2. Естественный горизонтальный перенос генов в форме биологического поля в природе существует не только для рода сои, но и всего живого, а это значит, что существовали и существуют обширные пути эволюции на планете Земля.

3. Генная инженерия и селекция, основанные на принципах волновой генетики позволяют создавать сорта сельскохозяйственных растений за 4-6 лет, не требующие дорогого оборудования.

4. В биологии, генетике, инженерии и селекции появилась новая парадигма, её значимость для будущего ещё очень трудно оценить, так как первые сведения получены для рода сои.

5. На обширном материале межвидовых гибридов сои показано, что в одних и тех же комбинациях гены, детерминирующие морфологические и количественные признаки, можно передавать от диких форм к культурным сортам как методом волновых эффектов в виде их биологического поля – генов, фрагментов ДНК, так и в виде вещества ДНК – хромосомы в процессе половой гибридизации. Из этого следует, что материально ген дуалистичен: он и вещество наследственности ДНК – хромосома, и геноволновая голограмма биологического поля ДНК.

6. Горизонтальный перенос генов в эволюции и селекции приводит к радикально новым организующим принципам. Установлено, что генетическая информация не только передается от предка к потомству вертикально, но и на горизонтальном уровне между разными видами и со значительно большей скоростью.

Литература

1. Шевелуха В.С. Биотехнология и биобезопасность / Биотехнология - состояние и перспективы развития. – М., 2002 – С. 259

2. Горяев П.П. / Волновой геном. – М, «Общественная польза», 1994, – 280 с.

3. Ала А.Я. Роль горизонтального переноса генов в селекции. – Благовещенск: ОАО ПКИ «Зея», 2011. – 128 с.

4. Ала А.Я. Стратегия селекции сои в России при горизонтальном и вертикальном переносе генов. Результаты и направления исследований по сое на Дальнем Востоке и в Сибири. – Благовещенск, 2012. – С. 26–36.