앞으로 수십 년 동안 세계의 증가하는 인구에게 식량을 제공하려면 농작물 생산량을 두 배로 늘려야 합니다. 감자는 옥수수, 쌀, 밀과 함께 세계에서 가장 널리 재배되는 식량 작물입니다. 장점: 경제성, 높은 영양가, 장기 보관 적합성 및 높은 수확량. 이는 집에서나 공공 케이터링 시스템에서 다양한 요리를 준비하는 기초 역할을 하며 가공을 위한 중요한 원료로도 남아 있습니다.
그러나 감자는 많은 경제적, 생물학적 측면에서 어려운 작물입니다. 경제적인 물 사용과 서늘한 기후에 대한 적응성은 토양 느슨함 및 돌 부재에 대한 높은 요구 사항과 결합됩니다. 이러한 이유로 세계 여러 지역의 감자 재배 지역 분포는 매우 고르지 않습니다(그림 1).
그림 1. 전 세계 감자 면적 분포(FAO 2016)
수확량이 40~50t/ha인 작물을 집중적으로 재배하려면 많은 질병과 해충에 대한 적극적인 방제가 필요하므로 수많은 화학 식물 보호 제품이 사용되며 이는 환경에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 장기 및 최대 전문화를 갖춘 미국 지역(아이다호, 워싱턴, 노스다코타)의 감자 재배 거의 전체 지역은 정기적으로 훈증을 실시합니다. 이는 메탐 나트륨이나 클로로피크린과 같은 강력한 약물을 헥타르당 약 500kg 정도 토양에 첨가하는 것을 의미합니다. 이러한 살균 없이는 토양이 심하게 감염되어 고품질 제품을 얻을 수 없습니다. 개발도상국에서는 품질이 낮은 원료를 사용하고 최적이 아닌 재배 방법으로 인해 헥타르당 생산량이 낮습니다(15~20t/ha). 세계 지도에서 러시아도 이러한 지역에 포함되어 있습니다(그림 2).
그림 2. 감자 수확량의 전 세계 분포(t/ha), FAOSTAT, 2014-2016
그러나 우리는 러시아 연방의 통계 데이터가 여전히 인구의 가계도에 대한 감자 수확량을 고려하고 있다는 사실을 잊어서는 안됩니다. 어떤 경우에도 오랫동안 수준에 도달 한 전문 농업 기업만큼 높을 수는 없습니다. 30-40t/ha. 저것들. 러시아 영토는 이 지도에 주황색이 아닌 연한 녹색 또는 극단적인 경우 노란색으로 정확하게 반영됩니다.
FAO 예측에 따르면, 향후 감자 재배 면적은 아프리카, 라틴 아메리카, 동남아시아에서 가장 크게 증가할 것으로 예상됩니다(그림 3).
그림 3. 감자 생산의 미래. 파란색 막대 – 2015년 데이터, 주황색 – 2030년 예측, 노란색 – 2050년 예측
북미와 중국 지역은 같은 수준을 유지하는 반면, 유럽 지역은 감소할 것으로 예상된다. 분명히, 이 예측은 매우 일반적입니다. 동일한 유럽의 주요 감자 생산 국가인 NWEC-05(독일, 프랑스, 네덜란드, 벨기에 및 영국)는 감자 생산량을 줄이지 않고 증가만 할 것입니다. 이들 국가의 감자 재배 산업의 추가 발전을 위한 상태, 조건 및 기회에 대한 자세한 비즈니스 분석이 최근 발표되었습니다(표 1).
표 1. NWEC-05 국가의 감자 생산에 대한 SWOT 분석
강점: 감자 재배에 매우 유리한 토양과 기후 조건으로 인해 전 세계적으로 감자 생산량이 가장 높습니다. 고도의 자격을 갖추고/또는 경험이 풍부한 감자 재배자; 육종 및 종자 생산부터 최종 시장까지 통합 공급망을 개발했습니다. 주로 냉동 식품 생산을 위한 가공 산업이 발전했습니다. 감자 생산, 작물 보호 및 저장을 위한 최신 기술의 가용성 및 접근성; 감자 부문의 문제를 해결하기 위한 높은 수준의 학술 및 지역사회 연구; NWEC-05 전반에 걸쳐 감자 지원/유통 서비스 가용성; Europatat(무역), EUPPA(가공업체) 및 NEPG(생산업체)와 같은 국제 감자 조직의 존재; 신선하고 가공된 감자 제품 수출을 위한 잘 발달된 무역 네트워크.
약점 : 감자 관개로 인한 CO 배출량 증가2 건물 생산량 측면에서; 질병/해충/잡초를 방제하기 위해 다량의 살충제 사용; N 효율성이 낮은 루트 시스템으로 인해 N 비용이 높아지고 N 침출로 인한 위험이 발생합니다. 사용되는 높은 수준의 기술에 대한 요구 사항; 토양 능선은 경사진 들판에서 물과 영양분 유출 및 침식을 유발합니다. 생산 비용 증가에 비해 감자 가격의 높은 변동성; 생산 문제를 공동으로 해결하기 위한 국가 간 높은 수준의 공공 협력 부족; 감자 가치 사슬 내 행위자들 사이의 경제적 어려움; 언론에서 감자 부문에 대한 이미지가 좋지 않습니다.
특징 : 품종 생성 속도를 높이는 새로운 육종 기술; 정밀 농업 및 원격 감지 개발; 감자 질병, 해충 및 잡초를 퇴치하기 위한 생물학적 방제 제품 개발; 질병/해충/잡초 방제를 위한 화학 살충제에 대한 기계적 대안 개발; NWEC-05 체계 내에서 다양한 유형의 감자 생산에 대한 협력 확대 가능성; 유기농 감자 생산에 대한 수요 증가; 기후 변화로 인해 재배 계절이 길어지고 작물 성장 및 수확량이 높아집니다. 단기 감자 판매 채널 확대; 개발도상국의 지식, 종자, 감자 제품에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
위협 : 유럽의 감자 소비 감소; 새로운 질병 및 해충 문제; 활성 물질 금지로 인한 작물 및 괴경 보호 문제; 기후 변화 및 기상 이변; 감자 생산 강화가 전 세계 토양 비옥도 및 토양 건강에 미치는 영향(질병/해충 진화, 유수 유출, 토양 침식, 토양 압축) 일부 지역(F, D, England)에서는 더 높은 수확량을 유지하거나 달성하기 위해 관개가 필요합니다. 재배 관행에 관한 비합리적인 로비 또는 마케팅 입장(예: 최대 잔류물 제한 규정에 반대하는 잔류물 없음 캠페인) 감자 가공의 과도한 발전.
러시아는 전 세계적으로 고품질 상업용 감자와 감자 제품의 선도적인 생산자가 될 수 있는 모든 조건과 기회를 갖추고 있습니다. 유럽 감자 재배의 강력한 특징 중 대부분은 여전히 러시아 감자의 약점의 특징입니다. 러시아 연방의 상업용 감자 재배 산업은 이제 막 형성되었으며 면적은 300만 헥타르에 이르고 생산량은 약 8만 톤에 이릅니다(네덜란드에서도 동일한 양의 상업용 감자가 생산됩니다). 안정성이 부족하고 표 1에 나열된 많은 기능 및 지원 기관이 부족합니다. 그러나 대규모 생산, 낮은 수준의 살충제 사용(예: 토양 훈증은 전혀 사용되지 않음), 생물학적 처리 측면에서 부인할 수 없는 이점이 있으며 혹독한 겨울 기후는 식물 위생 문제를 제어하는 데 도움이 됩니다. 서유럽 감자 재배자들이 가장 큰 고통을 겪고 있는 기온 및 건조도 상승, 전염병 악화의 동일한 추세는 예를 들어 종자 감자 생산을 다른 지역으로 이전하도록 강요하는 것은 일반적으로 긍정적인 기후 변화로 평가되어야 합니다. 러시아 전역에서 자라는 감자. 남부 지역의 계절 시장을 위한 감자 재배가 점점 더 어려워지고 있는 것은 분명하지만, 보다 북부 지역으로 감자를 지속적으로 이동하는 것이 가능해졌습니다.
동시에, 서유럽 및 미국의 감자 재배 수준은 물론 다른 주요 식량 작물(밀, 쌀, 옥수수) 생산 배경에 비해 지속적으로 경쟁력을 가질 수 있는 수준의 러시아 감자 재배만이 유망합니다. , 다양한 토양 및 기후 조건에서 높은 수확량을 얻을 수 있습니다. 미래의 주요 과제는 동일하거나 더 적은 자원으로 더 적은 폐기물로 더 많은 제품을 생산하는 것입니다. 이와 관련하여 러시아 연방의 보유량과 전망은 엄청납니다. 국가의 천연 자원이 경제 발전을 위해 사용되기 시작하자마자 러시아의 감자 생산은 지속적으로 경쟁력을 갖게 될 것이며 세계의 다른 지역보다 훨씬 더 수익성이 높고 수익성이 높아질 것입니다. 그러나 이를 위해서는 연료, 전기, 가스, 금속 및 비료가 다른 경제 부문의 발전을 방해하지 않는 합리적으로 충분한 국내 가격으로 국내 시장에 공급되어야 합니다. 이란의 이란 휘발유는 10루블/리터(물론 환산 기준)이며, 올해 봄 벨로루시 공화국의 벨로루시 염화칼륨 60% 가격은 6루블/t인 반면, 러시아는 러시아산입니다. 연합은 000 루블/t이었습니다.
감자 생산 결과(P)는 제품에 의해 결정되기 때문에 전 세계 감자 재배 상태에 대한 간략한 개요가 구체적으로 제공됩니다. P = G × E × M × S, 여기서 G는 유전자형 또는 품종, E는 토양, 기후 조건, M은 관리 또는 기술 수준이고 S는 거시 경제 환경입니다. 유리한 토양과 기후 조건은 품종의 잠재력을 활용하고 새로운 기술 혁신을 이루며 지역 감자 부문의 번영에 기여하는 데 매우 중요합니다. 금융 및 비금융 서비스(대출 금리, 임대, 보험, 생산 및 인프라에 대한 예산 보조금 등)의 개발도 산업 효율성을 보장하는 핵심 구성 요소입니다(그림 4).
그림. 4. 유전자형(G), 환경(E), 관리 요인(M), 사회적 요구와 서비스(S)의 차별적 영향을 기반으로 한 농촌 및 산업 감자 농식품 시스템의 결과(P)
새로운 감자 품종 육종 또는 생성 – 감자의 효과적인 생산에 있어 중요한 요소이며, 이는 미래에 그 중요성이 더욱 커질 것입니다. 감자 게놈의 해독과 새로운 육종 기술의 능력 덕분에 이곳은 감자 재배의 발전을 위한 최고의 매장지인 것 같습니다. 감자 재배 효율 증가에 대한 주요 선택 방향 결과의 영향은 표 2에 간략하게 제시되어 있습니다.
표 2. 육종 방향이 감자 생산 효율 증가에 미치는 영향
감자 생산 시스템의 효율성을 향상시키기 위한 주요 연구 옵션 | 식량안보의 측면 | ||||||
생산 집약화에 기여 | 농부의 소득 | 칼로리와 영양분 생산의 효율성 | 환경 영향 감소 | ||||
물 효율성 | 토지 이용 효율성 | 질소 및 인 사용 효율 | 농약 사용의 효율성 | ||||
품종선택 및 육종(G-유전자형) | |||||||
높은 수율 잠재력 | ** | *** | *** | 중립/부정 | *** | ** | - |
병원체 저항성 | - | *** | * | *** | ** | ** | *** |
가뭄/더위/염분에 대한 저항성 | *** | *** | * | - | ** | ** | * |
조숙 | *** | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
생물 강화(예: 철 및 아연) | - | - | - | - | * | ** | - |
진정한 잡종 품종 F1 및 TPS, 유전자 편집 | *** | *** | *** | *** | ** | *** | *** |
감자 종자 생산(M - 관리) | |||||||
고품질 종자 생산 및 유통 | - | ** | * | * | *** | * | 중립/부정적. |
감자 육종은 복잡하고 결합하기 어려운 목표를 달성하는 것을 목표로 합니다. 진화하는 기후 변화에 더 잘 대응하기 위해서는 스트레스 내성과 효율적인 영양소 흡수를 결합하는 것이 우선 순위가 되고 있습니다. 바이러스, 선충류, 세균 시들음 및 더위, 가뭄, 염분 조건과 같은 광범위한 비생물적 스트레스에 대한 저항성을 갖는 유전자형은 생산성을 향상시키고 감자 생산을 새로운 지역으로 확대할 수 있습니다. P. infestans에 저항성을 갖는 조기 및 다수확 품종을 개발하는 것은 감자 육종의 오랜 목표였습니다. 질병 저항성은 환경 로비에서 살충제와 광물질 비료의 사용을 제한하고 일반적이고 대체하기 어려운 많은 화학 활성 성분의 사용을 전면적으로 금지한 최근에야 EU 육종 프로그램의 핵심 목표가 되었습니다. . 유전적 생물강화(영양가 증가)는 인간 식단의 미량 영양소 결핍을 극복하고 더 영양가 있는 괴경의 섭취를 높은 수준으로 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
감자 육종에서 사실상 확인되고 추구되는 모든 성공은 잡종화에 기반을 두고 있습니다. 선택한 상위 쌍을 교차합니다. 재배 감자의 100배체 유전학으로 인해 자손의 부모 유전적 특성의 성공적인 통합 및 조합은 거의 이루어지지 않습니다. 더욱이 네 가지 염색체 세트는 모두 유전자 구성이 다릅니다. 이러한 이유로 성공적인 감자 육종 프로그램은 대량의 원료 물질(최소 10만 개 유전자형)과 최고의 품종을 선택하고 평가하는 장기(최소 0,01년) 프로세스를 기반으로 합니다. 고전적 선택의 효율성은 3%를 초과하지 않습니다. 원격교배, 돌연변이 유발, 세포선택, 체세포교배, 형질마킹 등을 통해 육종률과 효율성을 높이려는 희망이 많았으나, 이 모든 방법이 성공적인 감자 품종 탄생으로 이어지지는 못했습니다. 현재 게놈 편집 기술이 활발히 테스트되고 있으며 네덜란드 과학자들은 하이브리드 식물 종자의 생산 및 사용을 위한 감자 육종 전략을 시작했습니다(표 XNUMX).
표 3. 감자 품종 생성 기술
감자 품종을 만드는 기술
어떻게 작동합니까? | 감자 품질 향상 | 씨앗 판매 | 유럽의 권리 보호 | 무역권 | |||
학년 | Процесс | ||||||
전통적인 선택 | 새로운 품종은 기존 품종을 교배하고 수년간의 육종 연구를 통해 개발됩니다. | 새로운 특성을 도입하는 데는 최소 10년이 걸립니다. | 덩이줄기마다 특성이 다르기 때문에 판매에 적합하지 않습니다. | 육종가의 말이 맞고 개발자의 비용은 수만 유로입니다. 육종가는 새로운 식물 특성에 대한 특허를 신청할 수 있습니다. | 품종 교배는 자연스러운 과정이며 EU GMO 특허법의 적용을 받지 않습니다. | 네덜란드 일반 검사관은 감자 종자를 품질 등급으로 분류합니다. 각 국가마다 종자 감자 식물 건강에 대한 자체 요구 사항이 있습니다. | |
하이브리드 선택 | 모든 유전자에 대해 하나의 유전자 변이만 갖고 있는 순수 모계통을 교배한 후 수년간의 연구를 통해 새로운 품종이 더욱 빠르게 개발됩니다. | 그들은 새로운 기능이 XNUMX년 이내에 도입될 수 있다고 약속합니다. 그러나 먼저 적절한 특징을 지닌 해당 선을 도출해야 합니다. | 그렇습니다. 순수 모계통에서 나온 감자 씨앗은 균일한 특성을 갖고 있으며 심는 재료로 사용할 수 있습니다. | 육종가의 말이 맞고 개발자의 비용은 수만 유로입니다. 육종가는 새로운 식물 특성에 대한 특허를 신청할 수 있습니다. | 품종 교배는 자연스러운 과정이며 EU GMO 특허법의 적용을 받지 않습니다. | 인증된 감자 종자에 대한 규정은 아직 개발 중입니다. 많은 국가에는 아직 규정이 없습니다. | |
CRISPR-cas9를 포함한 유전자 변형 | 유전 물질에 대한 적극적인 개입을 통해 기존 품종을 변형한 후 특성과 안정성에 대한 수년간의 연구를 수행합니다. | DNA 조작에는 며칠밖에 걸리지 않더라도 유전자 식별부터 현장 조사까지 전체 과정이 더 오래 걸립니다. 기존 품종에 감자 역병에 대한 다중 저항성을 부여하는 DuRPH 프로젝트에는 총 10년이 걸렸습니다. | 덩이줄기마다 특성이 다르기 때문에 판매에 적합하지 않습니다. | EU GMO 규정이 적용됩니다. 다양한 제품의 사용 승인을 받으려면 개발자는 제품의 안전성을 입증해야 합니다. 비용: 백만 유로. 육종가는 새로운 식물 특성에 대한 특허를 신청할 수 있습니다. | 유전자 변형은 자연적인 과정이 아니며 특허 출원의 대상이 될 수 있습니다. | 네덜란드 일반 검사관은 감자 종자를 품질 등급으로 분류합니다. 각 국가마다 종자 감자 식물 건강에 대한 자체 요구 사항이 있습니다. |
* 품종이 새롭고, 구별되며, 균일하고, 안정적인 경우에 육성자 권리를 주장할 수 있습니다. 육종가의 권리에 따라 과학자는 종자 감자와 (진짜) 종자를 판매할 독점권을 갖습니다(Louwaars et al., 2009)
교배를 통해 식물 종자를 얻는 것은 고전 육종의 첫 번째 단계입니다. 그 후, 씨앗에서 괴경을 얻고 감자 품종은 괴경 형태로만 유지 및 번식됩니다. 그러나 네덜란드 육종가들은 감자를 다른 널리 퍼진 야채 작물(당근, 양배추, 양파, 사탕무)과 동일한 방식으로 재배할 수 있도록 감자를 종자 작물 범주로 전환할 계획입니다. F1의 모든 특징을 가지고 있는 식물 종자로부터 유래된 것입니다. 이런 점에서 '잡종 감자'라는 용어에는 모호함이 있습니다. 모든 품종도 잡종이므로 식물성 감자 종자 = 종자 재료에 대해 F1 및 TPS라는 추가 명칭이 도입되었습니다. 이 거창한 사업 아이디어는 기후 온난화로 인해 고품질의 괴경 종자를 재배할 수 없게 되는 경우에도 네덜란드가 감자 종자 생산의 세계 선두주자로서의 지위와 수입을 유지할 수 있도록 고안되었습니다.
하이브리드에 대한 전망 F1 (TPS) 감자 사육 아직은 매우 불확실합니다. 2015~2016년 안에 상업용 테이블 등급 조합을 생산하겠다는 2028~15년 스타트업의 초기 확신은 점차 1년까지 최초의 고전분 하이브리드를 만들겠다는 약속으로 바뀌었습니다. 전분 잡종을 만드는 목표에 대한 사양은 우연이 아닙니다. 이러한 감자의 경우 모양의 균일성, 눈의 깊이, 껍질의 특성, 조기 숙성 및 현대식 테이블 감자가 가져야 하는 기타 많은 특성과 특성에 대한 요구 사항이 없습니다. 모든 유전자에서 2020배체 재배 감자의 식물 종자의 균일성을 달성하고 그에 따른 특성 및 특성을 균일하게 달성하는 것은 극히 어렵지만 아직까지는 불가능했습니다. 전통적인 육종에서 감자 열매의 한 종자는 독특한 유전자형이고 잠재적으로 별도의 미래 품종이 되는 반면, 동일한 열매의 또 다른 종자는 첫 번째 종자와 완전히 다른 다른 품종이 될 수 있다는 것은 당연한 일입니다. 예상할 수 있듯이, 잡종 식용 감자를 만드는 데 가장 먼저 성공한 것은 감자가 아니라 잡종 육종에 대한 높은 자격과 풍부한 경험을 갖춘 채소 육종 회사였습니다. Bejo 육종가들은 최초의 XNUMX배체 잡종 감자 품종인 Oliver FXNUMX을 만드는데 XNUMX년 이상을 보냈습니다. 이 품종은 XNUMX년부터 생산되어 세계 시장에 출시되었습니다.
한편, 식물 종자의 상업화 작업은 막대한 재정 자원이 투자되면서 매우 역동적으로 전개되고 있습니다. 하이브리드 감자는 네덜란드에서 국가 아이콘으로 자리 잡았으며, 육종 방법은 EU 특허로 보호됩니다. 네덜란드 씨감자에 대한 모든 전통적인 시장은 일찍부터 식물성 종자를 채택하기 시작했습니다. 우선, 아프리카, 중앙 및 동남아시아 국가에서 세미나, 프레젠테이션, 시범 재배 등이 진행됩니다. 종자 괴경은 과거의 일이고 식물 종자는 세계 감자 산업의 미래라고 합니다. 그리고 2-3 t/ha의 심기 재료 대신 30 g/ha만으로 충분할 것입니다. 이는 모든 상업 및 정부 구조가 연결되는 국가 전략이자 체계적이고 체계적인 프로그램입니다.
알고 보니 식물성 감자 종자는 이미 러시아에서 비공식적으로 테스트되고 있습니다. 식물 잡종 종자는 틈새 시장이지만 매우 비싼 제품입니다. 예상대로, 주요 구매자는 손으로 감자를 재배하고, 부당하게 부유하고 혁신적이라고 여겨지는 인구 밀도가 높은 개발도상국의 소규모 농장이어야 합니다. 이 육종 기술의 개발자가 관대하고 현재 유럽 종자 감자에 대해 유럽인보다 두 배 많은 비용을 지불하는 러시아 감자 재배자를 F1 종자 소비자에 포함시키는 것이 매우 중요합니다.
감자 게놈 편집 기술 도입 – 미래 감자의 이점을 얻을 수 있는 또 다른 유망한 방법입니다. 게놈 편집은 유기체의 자연 DNA 섹션을 대상으로 의도적으로 추가, 삭제, 대체 및 전위하는 것입니다. 이 방법은 특정 유전자의 역할과 기능에 대한 지식과 이해를 바탕으로 합니다. 그러한 지식이 이용 가능하고 표적 변형을 통해 원하는 특성을 얻을 수 있는 경우, 게놈 편집은 다른 육종 기술에 비해 이러한 변화를 만드는 더 효율적인 방법이 됩니다. 축적된 유전학 지식을 통해 감자 품종을 편집할 수 있습니다.
외래 DNA를 첨가하지 않고 식물에서 정확하고 예측 가능한 게놈 변형을 만들기 위해 편집 방법이 개발되어 지난 몇 년 동안 점점 더 많이 사용되고 있습니다. CRISPR/Cas9 기술은 다른 효소 시스템(ZFN(아연 핑거 뉴클레아제), TALEN(전사 활성화제 유사 이펙터 뉴클레아제) 및 MN(메가뉴클레아제))보다 더 효율적인 것으로 입증되었습니다. CRISPR-Cas는 현재 가장 널리 사용되는 도구 게놈입니다 편집은 전 세계 육종 연구 및 개발에 채택되어 왔습니다. 게놈 편집은 DNA 형태의 외부 유전 정보나 추가 유전 정보를 도입하지 않고도 성능이 저하되거나 문제가 있는 품종을 개선할 수 있으며, 이미 생성된 게놈에 정확하고 예측 가능한 수정이 직접 이루어질 수 있도록 해줍니다. 이것이 작물의 게놈을 편집하는 것과 형질전환(즉, 게놈에 외래 유전자를 표적화하여 추가하는 것) 사이의 근본적인 차이점입니다. 형질전환 유기체는 새롭고 독특하며 비정형적인 유전자 세트를 생성하기 때문에 쉽게 검출됩니다.
CRISPR-Cas 기술을 사용하여 만들어지는 유전적 변화는 자연적으로 또는 기존 육종의 결과로 발생할 수 있는 변화와 다르지 않습니다. 이는 사전 지식 없이는 유전자 변화가 게놈 편집의 결과인지 여부를 판단하는 것이 불가능하다는 것을 의미합니다. 게놈 편집 제품이 실험실을 떠나면 추가 확산을 통제하기가 어려워집니다. 현재 편집된 품종의 상업화를 크게 방해하고 있는 것은 이 기능입니다. 유전자 절차는 비용이 많이 들고 결과 효과를 사용할 때 상환해야 하며 개발자는 편집 제품의 특허 보호 기회를 찾고 있습니다.
게놈 편집은 광범위한 작물과 특성에 적용되었으며, 이러한 품종은 이미 미국과 일본에서 실제 농업 생산에 도입되었습니다. 60종 이상의 식물 종의 변화에 대한 보고가 과학 문헌에 발표되었습니다. 편집된 게놈의 구체적인 예는 다음과 같습니다: 바나나 - 바나나 정맥 바이러스 제거; 오일 조성이 변경된 조기 개화 벼; 카로티노이드가 풍부한 쌀; 곰팡이 질병에 강한 포도나무; 오일과 단백질 함량이 높은 대두; 여러 번 피는 딸기; 가뭄 스트레스 하에서 수확량이 증가한 옥수수; 토마토 아밀로펙틴의 리코펜 함량이 높아 맛이 향상된 머스타드; GABA 함량이 높은 감자; 글리코알칼로이드가 없는 감자와 기타 여러 가지.
현재 게놈 작물의 재배는 전 세계적으로 다르게 규제됩니다. 미국과 중국, 호주, 인도, 일본에서는 유전자 편집 품종의 재배가 유전자 변형 생물체(GMO) 법의 적용을 받지 않습니다. EU에서는 게놈 편집이 GMO의 일종으로 인정되어 2016년 금지되었지만 이 기술의 사용은 하루도 멈추지 않았고 실험실은 즉시 다른 국가로 이전되었습니다. 육종 및 종자 사업이 조직한 이 주제에 대한 방법과 토론의 전 세계적 성공적인 구현으로 인해 2023년에 EU의 게놈 편집 금지가 해제되었습니다.
세계적으로 육종기술이 크게 발전하고 있는 가운데 우리의 상황은 다음과 같습니다.
- 게놈 편집 러시아 연방에서는 GMO로 분류되어 2016년부터 이 기술의 사용이 금지되었습니다. 그리고 육종 및 종자 사업과 과학계에서는 이에 대한 논의가 없습니다. 그러나 세계는 빠르게(EU에서는 더 느림) 새로운 기회를 평가하고 제한을 해제했습니다. 새로운 육종 기술을 거부하면 달성된 과학 및 기술 진보가 더욱 지연될 뿐입니다.
- 하이브리드의 생성 F감자 1개 이론적으로는 매우 흥미롭고 유혹적인 목표이지만 식물 종자는 러시아 연방의 감자 재배에 널리 사용되지 않을 것입니다. 왜냐하면 대규모의 완전히 기계화된 생산 수준에서 필연적으로 육체 노동을 사용하여 묘목 재배로 돌아가는 것은 비논리적이기 때문입니다. 그리고 불합리하다. 잡종 식물 종자의 형태학적, 경제적-생물학적 매개변수의 변동 수준을 근본적으로 줄이기 위해 이배체 수준으로의 전환과 부모 형태의 반복적인 근친 교배가 수행됩니다. 성공적인 잡종 교배에는 번식력이 있고 왕성하며 동형접합성 근교 계통이 필요합니다. 잡종 종자의 높은 수확량을 얻는 문제는 수동 수분을 사용하지 않고 기계적으로 해결되어야 합니다. 다른 농작물(옥수수, 해바라기, 사탕무, 야채)에 적용되는 것과 동일한 방식입니다. 이는 세포질 남성 불임, 자기 적합성 및 자기 비호환성, 높은 출산율 보장과 같은 유전적 도구를 사용할 필요가 있음을 의미합니다. 그리고 근친교배, 형질의 유전자 도입, 원료의 이종증 평가 등에 관한 문제인 경우. 보조 방법론적 측면에서 과학 출판물은 연속적인 흐름이지만 상업적인 양의 TPS를 생산하는 기술에 대해서는 단일한 것이 아닙니다. 이는 이 기술의 개발 및 숙달에 투자한 자금에 대한 향후 수익을 제공할 노하우 영역이기 때문입니다. 이형 감자 종자의 높은 수확량을 얻는 것은 종자 괴경의 높은 수확량을 얻는 것과 전혀 동일하지 않습니다. 감자 잡종 개발에 필요한 투자는 너무 커서 전 세계적으로 소수의 육종 회사만이 이를 감당할 수 있습니다. 러시아 연방에는 아직 그런 것이 없습니다.
- 전통적인 감자 재배 러시아에서 잠재적인 부흥의 시기라고 할 수 있는 단계에 있습니다. 국가 등록부에 수백 개의 러시아 품종이 있다는 사실이 오해를 가져서는 안 됩니다. 왜냐하면 선택의 효율성과 수준은 선택의 두 번째 단계인 종자 생산의 양에 의해 평가되기 때문입니다. 이는 종종 지원 선택이라고 정확하게 불립니다. 종자 생산량이란 품종의 재배면적을 말하며, 전체 생산량에서 차지하는 비율이 육종작업의 효율성과 경쟁력을 보여준다. 종자 생산이 부족하기 때문에 이전에 생성된 러시아 품종의 대부분을 등록부에서 제외하고 잊어버릴 필요가 있습니다. 러시아 연방의 품종 등록에 대해 현재 채택된 규정은 이를 규정하고 있습니다. 지난 XNUMX년 동안 종자 생산이 없는 경우 해당 품종은 등록에서 제외되어야 합니다.
러시아의 감자 육종과 다른 많은 농작물의 부활은 불과 몇 년 전에 가능해졌습니다. 러시아가 외국 육종 및 종자 회사의 종자를 포함하여 모든 것의 최대 시장이 된 지 2000년이 지난 후였습니다. 이러한 하락은 외국 파트너의 확신과 동등한 협력 가능성에 대한 순진한 희망에 기반을 두고 있었으며 이제 러시아 농부들이 세계 선택의 최고의 성과를 활용할 수 있을 것이라고 그들은 말합니다. 계획된 종자 생산 시스템은 자생을 위해 자유롭게 부유하도록 설정되었고 빠르게 붕괴되었습니다. 선발작업을 진행하고 있는 연구기관들은 실제 종자생산에 종사하는 민간기업에서 육종 및 종자생산 기업의 형식에서 벗어나 서둘러 나갔다. XNUMX년 초까지 감자 종자의 국내 생산량은 최소화되었습니다. 그리고 새로운 형식의 신흥 대규모 감자 생산 기업에 필요한 매우 많은 양의 종자 형태로 외국 선택이 실제로 이루어졌습니다. 러시아 밭에서 외국 품종의 비율이 급격히 증가한 것은 러시아 품종이 열등하기 때문이 아니라 유럽 육종 회사가 무제한의 종자 공급이 가능했기 때문입니다. 오랫동안 모든 것이 괜찮았습니다. 수입 종자 재료는 저렴한 가격과 허용 가능한 품질로 무제한으로 공급되었으며, 외국 육종 회사는 라이센스를 배포하고 국내에서 해당 품종의 엘리트 및 생식 종자 생산을 시작했습니다.
그리고 러시아 자체 생산이 약화되면서 선택 분야의 "평등"이 빠르게 사라졌습니다. 수입 씨감자 가격이 급등하면서 품질도 눈에 띄게 떨어지기 시작했습니다. 그러나 2014년 국가 차원에서 첫 번째 반러시아 제재 조치가 취해진 후에야 외국 선택에 대한 완전한 의존의 엄청난 위험이 이해되었습니다. 2016년에 러시아 연방 대통령은 수입 의존도를 없애기 위해 생산량을 늘리고 종자 감자의 품질을 향상시키기 위해 러시아 감자 종자 생산 및 선택을 지원하는 프로그램(FNTP) 개발을 명령했습니다. 그렇다면 우리는 왜 환생의 기간 대신에 "잠재적 부흥의 기간"이라는 용어를 사용하는가? 그러나 실제로는 지원이 모호하게 제공되기 때문입니다.
우리의 의견으로는 씨감자 생산량의 직접적인 증가를 촉진하고 품질을 향상시키기 위해 FSTP의 주요 조치와 자금 조달 규모(최소 50%)를 지시하는 것이 논리적이라고 생각합니다. 이러한 조치에는 다음이 포함됩니다.
– 모든 범주의 러시아 신품종의 종자 재료 판매 비용을 보조합니다.
– 러시아 신품종, 전문 생산 수단, 현대화 및 저장 시설 건설을 중심으로 종자 생산 규모를 늘리고 이에 종사하는 기업의 인수에 보조금을 지급합니다.
– 국내 시장 및 수출을 위한 최고 품질의 고품질 종자 감자 생산을 위해 러시아 연방 북부 지역의 "고등급" 범주의 전문 지역을 위한 인프라 조직 및 제공
– 화학 보호 장비의 국내 생산을 촉진합니다.
– 감자 종자 생산을 위한 특수 장비 생산을 촉진합니다.
이러한 업계의 시급한 문제를 해결하고 종자 생산량과 러시아 품종 품종 재배에 있어 상당한 진전을 이루기 위한 모든 국가의 힘과 자원의 체계성과 통일성은 아직 보이지 않습니다. 외국 육종 회사는 시간과 돈을 낭비하는 데 매우 관심이 있지만 러시아 선택에는 큰 개선이 없습니다. 그들은 그렇게 거대하고 까다롭지 않은 판매 시장을 잃고 싶지 않습니다.
현재 거시경제 상황에서 러시아 감자 육종의 경쟁력을 확보하는 것이 가능합니까? 예, 그렇습니다. 그러나 개별 기업의 기존 역량을 토대로 한 것입니다. 이를 위해서는 경쟁력이 높은 여러 구성 요소를 동시에 사용하고 제어해야 합니다.
첫째 : 가장 높은 (세계) 수준의 품종을 만드십시오. 다행히도 비교하고 경쟁할 대상과 누군가가 있습니다. 감자가 무겁고 운송하기 어려운 제품이기 때문에 현지 조건에 맞는 고품질 감자 선택이 항상 승리합니다.
두 번째 : 육종 및 종자 생산 기업의 형식을 활용하는 것은 러시아 연방 감자 육종의 경쟁력을 보장하는 가장 중요한 요소이자 조건입니다. 선진국에서는 육종 회사가 종자 생산에 참여하고 가능한 모든 방법으로 종자 생산을 통제하며 이를 선택의 결과로 간주합니다. 별도의 선택과 별도의 종자 생산은 절망적 인 선택입니다.
셋째 : 현대적이고 글로벌한 수준에서 작업하고 이 분야의 모든 경쟁력 요소를 최대한 활용합니다. 전문화; 최적의 토양 및 기후 조건; 가장 현대적인 특수 재료와 기술 기반을 갖추고 있습니다. 우수한 자격을 갖춘 전문가; 필수 조직, 방법론 및 기술 요구 사항 및 규정을 준수합니다.
넷째 : 작업상의 위험을 통제하고 방지합니다(짧은 재배 기간, 높은 공기 및 토양 온도, 수분 부족, 관개, 덩이줄기 재료 수입, 종자 생산과 상업용 감자 재배의 결합).
다섯째 : 생산된 종자 재료의 최고 품질을 보장합니다(품종, 파종 지표 및 수확량 특성을 의미). 파종 품질과 수확량 특성은 러시아 육종 기업의 발전에 있어 가장 중요한 요소입니다.
결론적으로 우리는 러시아 연방 국내 시장에서의 경쟁력과 국내 경제를 발전시키고 지원하기 위해 국가가 필요한 일련의 조치를 실제로 이행하는 것에 대해 이야기할 수 있다는 점을 강조합니다.
Sergey Banadysev, 농업 박사. 사이언스, LLC "DGT",
농업학박사 엘레나 샤니나(Elena Shanina) 과학, 우랄 농업 연구소