Миграция генов благодаря переопылению

Риск для окружающей среды

Одной из проблем, связанных с трансгенными растениями является потенциальное влияние на ряд экосистем.

Трансгены имеют потенциал для влияния на окружающую среду, если они увеличат присутствие и сохранятся в естественных популяциях. Эти проблемы так же касаются и конвенционной селекции. Необходимо учитывать такие факторы риска:

Способны ли трансгенные растения расти за пределами посевной площади?

Может ли трансгенное растение передать свои гены местным диким видам и будет ли гибридное потомство плодородным?

Имеет ли внедрение трансгенов селективные преимущества перед дикими растениями в дикой природе?

Много одомашненных растений могут перекрещиваться с дикими родственниками, когда они растут в непосредственной близости, таким образом гены культивируемых растений могут быть переданы гибридам. Это касается как трансгенных растений, так и сортов конвенционной селекции, поскольку в любом случае речь идет о генах, которые могут иметь негативные последствия для экосистемы после высвобождения в дикую природу. Это обычно не вызывает серьёзную обеспокоенность, невзирая на опасение по поводу «мутантов-супербурьянов», которые бы могли загромоздить местную дикую природу. Хотя гибриды между одомашненными и дикими растениями далеко не редкость, в большинстве случаев эти гибриды не являются плодородными благодаря полиплоидии и не сохраняются в окружающей среде на долгое время после того, как одомашненный сорт растений изымается из культивирования. Однако, это не исключает возможность негативного влияния.

В некоторых случаях, пыльца из одомашненных растений может распространяться на многие километры с ветром и оплодотворять другие растения. Это может усложнить оценку потенциального убытка от перекреста, поскольку потенциальные гибриды расположены вдалеке от опытных полей. Для решения этой проблемы предлагаются системы, предназначенные для предотвращения передачи трансгенов, например, терминаторные технологии и методы генетической трансформации исключительно хлоропластов так, чтобы пыльца не была трансгенной. Что касается первого направления терминаторной технологии, то существуют предпосылки для несправедливого использования технологии, которая может способствовать большей зависимости фермеров от производителей. Тогда как генетическая трансформация хлоропластов не имеет таких особенностей, зато имеет технические ограничения, которые ещё необходимо преодолеть. На сегодняшний день, ещё нет ни одного коммерциализированного сорта трансгенных растений со встроенной системой предотвращения переопыления.

Есть, по крайней мере, три возможных пути, которые могут привести к высвобождению трансгенов:

гибридизации с не-трансгенными сельскохозяйственными культурами того же вида и сорта;

гибридизация с дикими растениями одного и того же вида;

гибридизация с дикими растениями близкородственных видов, как правило, одного и того же рода.

Однако, нужно удовлетворить ряд условий, чтобы такие гибриды образовались:

трансгенные растения должны культивироваться достаточно близко к диким видам, чтобы пыльца могла физически их достичь;

дикие и трансгенные растения должны цвести одновременно;

дикие и трансгенные растения должны быть генетически совместимые.

Для того, чтобы потомки сохранились, они должны были жизнеспособными и плодотворными, а также содержать перенесенный ген.

Исследования показывают, что высвобождение трансгенных растений вероятнее всего может случиться путем гибридизации с дикими растениями родственных видов.

Известно, что некоторые сельскохозяйственные культуры способны скрещиваться с дикими предками. # При этом то, что распространение трансгенов в дикой популяции будет непосредственно связано со степенью приспособленности вместе со скоростью притоку генов в популяцию, считается базовым принципом популяционной генетики. Выгодные гены будут быстро распространяться, нейтральные гены будут распространяться путем генетического дрейфа, невыгодные гены будут распространяться лишь в случае постоянного притока.

Экологическое влияние трансгенов не известно, но общепринятым является то, что только гены, которые улучшают степень приспособления к абиотическим факторам, дадут гибридным растениям достаточное преимущество, чтобы стать агрессивным бурьяном. Абиотические факторы, такие как климат, минеральные соли или температура — являются неживой частью экосистемы. Гены, которые улучшают приспособление к биотическим факторам, могут нарушать (иногда очень чувствительный) баланс экосистемы. Так, например, дикие растения, которые получили ген стойкости к насекомым от трансгенного растения, могут стать более стойкими к одному из своих естественных вредителей. Это могло бы способствовать увеличению присутствия этого растения, а вместе с тем может уменьшиться количество животных, которые находятся выше вредителя, как источники еды в пищевой цепи. Тем не менее, точные последствия трансгенов с селективным преимуществом в естественной среде почти невозможно надежно предусмотреть.