Леса и другие лесные массивы выполняют важнейшие экономические и экологические функции. Они не только предоставляют товары и средства к существованию, но они также защищают почвы, регулиурют водный режим и поглощают углерод. Леса также содержат большую часть мирового биологического разнообразия. В мире немного меньше, чем 4 миллиарда гектаров, покрывающих около 30 процентов площади суши в мире. Производство древесины и недревесных лесных продуктов является основной функцией для 34 процентов всех лесов мира. Более половины всех лесов используется для древесины и производства недревесных продуктов в сочетании с другими функциями, такими как защита почвы и воды, сохранение биоразнообразия и как место отдыха. Только 7 процентов лесов в мире - лесные плантации, а остаток находится в природных, или полу-природных, в значительной степени неуправляемых и неокультуренных лесных площадках. Лесонасаждения расширяются, и их вклад в мировом промышленном производстве древесины приближается к 50 процентов от общей суммы. Жизнедеятельность около 1,6 млрд. людей в значительной степени зависит от лесных ресурсов.
Лесное хозяйство значительно отличается от секторов растениеводства и животноводства, так как лесные деревья в высокой степени гетерозиготные долгоживущие многолетники с поздним наступлением половой зрелости и длительным циклом регенерации,что придает большое значение сохранению генетического разнообразия, как страховки от быстрых перемен. Большинство видов лесных деревьев имеют узкие, региональные адаптации, так что число видов, используемых для для посадки значительно выше, чем в случае продовольственных сельскохозяйственных культур. Лесные деревья являются ключевыми видами в динамических экосистемах, так что управление нацеленное на избежание потерь, осуществляет больше чем одно выживание деревьев. Лесные деревья в значительной степени неокультуренны, хотя в небольшом количестве видов были проведены улучшения на популяционном уровне в одном до четырех поколениях.
Для управления лесами с естественной регенерацией, маркеры на основе ДНК и биохимические маркеры доступны для все большего числа тропических видов. Сегодня доступны данные для направления оперативных планов ведения лесного хозяйства, в том числе и в развивающихся странах, но только для ограниченного числа видов, которое насчитывает несколько сотен видов деревьев, которыми управляют в естественно регенерирующихся тропических лесах. Этот сектор лесной биотехнологии продолжает нарастать, переходя от простой разработки средств к тестированию гипотезов и приобретению более широких знаний. Такие исследования являются мощным источником соответствующих знаний для защиты тропических лесов. Исследования также переходят от молекулярных маркеров к области геномики. Биотехнологические инструменты, такие как молекулярные маркеры и геномика, таким образом предоставляют важные знания о регенерирующихся тропических лесах и важные выводы о характере всей экосистемы тропических лесов, в том числе и отношении между лесными деревьями и микробными сообществами, с которыми они взаимодействуют, что может повлиять на стратегии, применяемые для управления тропическими лесами.
В лесных плантациях (лесонасаждениях) диапазон использованных биотехнологий, как правило, существенно отличается от используемых в лесах с естественной регенерацией, хотя есть некоторые совпадения. Плантации могут иметь различные типы систем управления (например, интенсивные, полу-интенсивные) и в них могут использоваться различные типы генетического материала (например, дикие материалы, генетически улучшенные деревья). В зависимости от уровня интенсивности управления и типа генетического материала используемого в лесных плантациях, различные группы биотехнологий могут быть использованы. В целях упрощения, три различных групп биотехнологий могут быть определены в зависимости от типа лесонасаждений, начиная с наименее сложных до самых сложных.
Первая группа биотехнологий подходит для наименее интенсивно управляемых лесонасаждений, и включает в себя целый ряд вегетативных методов размножения (таких как микропропагация на основе культуры ткани), биоудобрений и “генетического дактилоскопирования” с помощью молекулярных маркеров. Это также может быть дополнено традиционными технологиями, такими, как программы улучшения деревьев на ранних этапах развития.
Вторая группа биотехнологий может быть использована для лесонасаждений, которые обеспечивают промышленное сырье в больших масштабах посадки. Один вид, используемый для плантации, может быть местным или экзотическим, но эти плантации интенсивно используются. Эта группа включает в себя биотехнологии соматического эмбриогенеза (метод культуры тканей), использование молекулярных маркеров, анализ локусов количественных признаков (QTL), секвенирование целого генома и функциональную геномику.
Третья и наиболее сложная группа биотехнологий включает обратную и реверсивную геномику, секвенирование целого генома, методы вегетативного размножения с низкой стоимостью и генетические модификации лесных деревьев. На сегодняшний день единственными сообщениями о коммерческих насаждениях генетически модифицированных (ГМ) деревьев являются сообщения о тополях в Китае. Однако, большинство видов деревьев, используемых в лесонасаждениях были успешно изменены на экспериментальном уровне, и признаки, которые были предметом экстенсивных исследований, включают формы стволов, устойчивость к гербицидам, характеристики цветения, содержание лигнина, и резистенцию у насекомых и грибковых.
Многие развивающиеся страны в настоящее время имеют правила и положения в отношении биобезопасности для сельскохозяйственных культур, включая фруктовые деревья, хотя многие другие еще не имеют такие системы и потенциал для их имплементации. Однако, нет никаких правил и положений, которые бы были специфическими для ГМ лесных деревьев. Хотя правила и положениия, принятые для сельскохозяйственных культур, также могут быть использованы для лесных деревьев, с лесными деревьями связано много специфических проблем (продолжительные периоды времени и продолжительность жизни, наличие диких ресурсов, роль основных компонентов экосистемы). Леса, это не только деревья, и лесные экосистемы являются более уязвимыми, долгоживущими и менее контролируемы чем посевы сельскохозяйственных культур. Принятие решений осложняется тем, что в то время как сельское хозяйство в первую очередь рассматривается как система производства, леса, как правило, рассматриваются как природная система, важная не только для сохранения биоразнообразия, но и из-за социальных и культурных ценностей. Таким образом, использование ГМ лесных деревьев рассматривается скорее как политическая и экологическая проблема, чем как техническая или торговая проблема.
Для получения дополнительной информации см.
- Текущее состояние и возможности для биотехнологий в лесном хозяйстве в развивающихся странах [
- 226 KB], подготовленный для ФАО Международной технической конференции по сельскохозяйственной биотехнологии в развивающихся странах (ABDC-10), которая состоялась с 1-4 марта 2010 года в Гвадалахаре, Мексика.
- Preliminary review of biotechnology in forestry, including genetic modification (Предварительный обзор биотехнологии в лесном хозяйстве, включая генетические модификации). Лесные генетические ресурсы - Рабочий документ 59, содержащий резюме четырех исследований по заказу ФАО в период между 2002 и 2004 годом для глобального расследования масштабов и характера биотехнологических исследований и их применения на лесные деревья.
Страница последний раз обновлена в июле 2010
