Գերմանական Bayer ընկերությունը ցորենի գենետիկական խմբագրման տեխնոլոգիայի օգտագործման արտոնագիր է ստացել, որը կարող է բույսերին հնարավորություն տալ հողի բակտերիաների օգնությամբ ինքնուրույն ազոտ ստանալ օդից։ Եթե հաջողվի մշակումը հասցնել արդյունաբերական կիրառման, այն կարող է նվազեցնել գյուղատնտեսության պահանջարկը սինթետիկ ազոտական պարարտանյութերի նկատմամբ, կրճատել ֆերմերների ծախսերն ու սննդամթերքի արտադրության կախվածությունը ներմուծումից։ Սակայն այս տեխնոլոգիայի շուկա դուրս գալը սպասվում է ոչ շուտ, քան հաջորդ տասնամյակում։

Bayer-ը մտադիր է Դեյվիսի Կալիֆոռնիայի համալսարանի (UC Davis) գիտնականների մշակման օգտագործման արտոնագիրն օգտագործել հացահատիկային մշակաբույսերի նոր սորտեր ստեղծելու համար։ Խոսքը մի տեխնոլոգիայի մասին է, որը CRISPR գործիքի միջոցով փոխում է բույսերի արմատների արտազատած նյութերի կազմը՝ մթնոլորտային ազոտը կապելու ունակ բակտերիաներ ներգրավելու նպատակով։

Ազոտը բույսերին անհրաժեշտ է աճի և բերքի ձևավորման համար։ Սակայն ցորենը, բրինձն ու եգիպտացորենը, ի տարբերություն ընդավոր մշակաբույսերի, չեն կարող ինքնուրույն այն ստանալ օդից։ Ուստի դրանց մշակումը մեծապես կախված է սինթետիկ ազոտական պարարտանյութերի ներմուծումից հող։

Ինչպես են ցանկանում ցորենին «սովորեցնել» ազոտ ստանալ օդից

Մեխանիզմը, որը հետազոտողները մտադիր են կիրառել, հիմնված է բույսերի արմատների և հողի միկրոօրգանիզմների փոխազդեցության վրա։ UC Davis-ի բուսաբուծության ամբիոնի պրոֆեսոր Էդուարդո Բլումվալդի ղեկավարած խումբը նախկինում այս մոտեցումը փորձարկել է ցորենի վրա։ Գիտնականները գենետիկական խմբագրման միջոցով ուժեղացրել են ապիգենինի՝ բույսում պարունակվող բնական ֆլավոնոիդի արտադրությունը։ Այս նյութի ավելցուկն արմատների միջոցով արտազատվել է հողի մեջ և ներգրավել ազոտ կապող բակտերիաների։

Միկրոօրգանիզմները կուտակվել են արմատների շուրջ և կենսաթաղանթներ ձևավորել ռիզոսֆերայում՝ արմատային համակարգն անմիջապես շրջապատող հողային գոտում։ Այնտեղ բակտերիաները մթնոլորտային ազոտը վերածել են բույսի համար յուրացվող ձևի։ Փորձարկումների արդյունքներով՝ ձևափոխված ցորենը, համեմատած ստուգիչ բույսերի հետ, պահպանել է ավելի բարձր բերքատվություն նույնիսկ ազոտական պարարտանյութերի չափազանց փոքր քանակների կիրառման դեպքում։

Հենց այս արդյունքն է հետաքրքրել Bayer-ին։ Ընկերության հասարակայնության հետ կապերի և կայուն զարգացման ուղղության ղեկավար Մաթիաս Բերնինգերը տեխնոլոգիան անվանել է ոլորտի «սուրբ Գրաալներից» մեկը։ Նրա խոսքով՝ այն կարող է սկզբունքորեն նոր հնարավորություններ բացել այն մշակաբույսերի համար, որոնք այսօր կախված են պարարտանյութերից։ Միաժամանակ Բերնինգերն ընդունել է, որ մշակումը կարող է չարդարացնել բոլոր սպասումները, սակայն ընդգծել է, որ ընկերությունն անհրաժեշտ է համարում ակտիվորեն ներդրումներ կատարել այս ուղղությամբ։

Ինչու են պարարտանյութերը դարձել ռազմավարական խնդիր

Տեխնոլոգիայի նկատմամբ հետաքրքրությունը կապված է ոչ միայն ֆերմերների ծախսերի հնարավոր կրճատման հետ։ Ազոտական պարարտանյութերի արտադրությունն ու մատակարարումները կախված են մատակարարման միջազգային շղթաներից, իսկ դրանց խափանումները կարող են անդրադառնալ գյուղատնտեսական արտադրանքի արժեքի և պարենային անվտանգության վրա։

Միզանյութն աշխարհում ամենալայն կիրառություն ունեցող ազոտական պարարտանյութն է։ Բերնինգերի գնահատմամբ՝ համապատասխան շուկայի ծավալը հասնում է 85 միլիարդ դոլարի։ Bayer-ի համար նոր տեխնոլոգիան հնարավորություն է ընձեռում զբաղեցնել այդ շուկայի մի մասը. եթե ֆերմերները միզանյութի գնման վրա ավելի քիչ ծախսեն, ծախսերի մի մասը կարող է տեղափոխվել գենետիկորեն փոփոխված հատկանիշներով սերմերի հատված։ Գյուղարտադրողների համար սա կարող է նաև նշանակել ծախսերի խոշորագույն հոդվածներից մեկի կրճատում։ Ինչպես նշել է Bayer-ի ներկայացուցիչը, պարարտանյութերի ծախսերը հաճախ զգալիորեն գերազանցում են գյուղատնտեսական ծախսերի մյուս կատեգորիաները։

Կա նաև բնապահպանական կողմը։ Սինթետիկ պարարտանյութերն ապահովում են սննդամթերքի համաշխարհային արտադրության զգալի մասը, սակայն դրանց արտադրությունն ու կիրառումը կապված են ջերմոցային գազերի արտանետումների հետ։ Նման պարարտանյութերի պահանջարկի նվազումը կարող էր թուլացնել գյուղատնտեսության բնապահպանական բեռը։ Այս խնդրին լրացուցիչ հրատապություն են հաղորդել Իրանի շուրջ պատերազմի ֆոնին պարարտանյութերի մատակարարումների խափանումներն ու գների աճը։ Իրադարձությունները կրկին ցույց են տվել այն երկրների և ֆերմերային տնտեսությունների խոցելիությունը, որոնք կախված են սահմանափակ թվով մատակարար պետություններից պարարտանյութերի ներմուծումից։

Այս ուղղության զարգացումն արագացնելու ունակ ևս մեկ գործոն են դարձել եվրոպական օրենսդրության փոփոխությունները։ Հունիսին Եվրոպական խորհրդարանը հավանություն է տվել նոր գենոմային տեխնոլոգիաների (NGT) միջոցով ստացված բույսերի կարգավորման կանոններին։ Դրանք նախատեսում են այդպիսի բույսերի գնահատում՝ հաշվի առնելով դրանց վերջնական գենետիկական հատկանիշները, այլ ոչ միայն այն մեթոդը, որով ստացվել են փոփոխությունները։ Սա ավելի բարենպաստ պայմաններ է ստեղծում գենետիկորեն խմբագրված որոշ մշակաբույսերի շուկա մուտք գործելու համար։