Разработка гербицидов в последние годы замедлилась, но инновационные методы исследований вскоре могут привести к значительному прогрессу в этой области.

Об этом пишет заместитель редактора канадского сетевого агроиздания Grainews Дон Норман: «В течение десятилетий темпы открытия новых способов действия — то есть того, как гербицид вмешивается в нормальные функции растения — были устойчивыми. С 1950-х по 1980-е годы в среднем регистрировался один новый способ действия каждые два года. С тех пор, за исключением небольшого количества новых активных ингредиентов, крупные инновации в области гербицидов стали редкими.

Доктор Франк Дайан, профессор кафедры сельскохозяйственной биологии в Университете штата Колорадо, указал на несколько причин спада, включая рост расходов на программы исследований и разработок и коммерциализацию. Однако эксперт, выступая на конференции агрономов Манитобы в Виннипеге, отметил, что одной из главных причин замедления темпов инноваций является ставшее уже привычным многолетнее упование на глифосат.

«В течение многих лет мы получали около 100 патентов в год. Затем, когда появились культуры, устойчивые к глифосату, это число внезапно упало. Нам сказали, что глифосат решит все проблемы с сорняками, поэтому мы прекратили исследования в этой области», — рассказал Дайан.

Хорошая новость заключается в том, что замедление темпов открытий связано не с тем, что у исследователей заканчиваются целевые объекты для гербицидов. Хотя верно, что большая часть легкодоступных объектов уже собрана, Дайан подчеркнул, что ученые все еще находят новые целевые объекты и новые способы их более эффективного использования.

Ученые обращаются к новым подходам — стратегиям, которые фокусируются на ранее упускаемых из виду биологических путях или используют естественные процессы, чтобы разработать более эффективные гербицидные решения.

Многообещающая стратегия предложена израильской компанией Projini, которая занимается проблемой так называемых «не поддающихся лечению белков».

«Не поддающийся лечению белок» относится к белку в растении, на который трудно воздействовать с помощью гербицидных обработок, поскольку у него отсутствуют участки связывания, с которыми обычно связываются гербициды.

Чтобы преодолеть эти проблемы, вместо того чтобы пытаться нарушить традиционные участки, где один белок выполняет задачу, Projini ориентируется на биологические процессы в растениях, где для выполнения задачи необходимо взаимодействие двух белков.

Дайан указал на пример, где ученые идентифицировали соединения, которые мешают взаимодействию двух белков, участвующих в синтезе цистеина, критической аминокислоты. Нарушая эти взаимодействия, можно заблокировать целые биохимические пути в растении, предотвращая производство критических соединений и в конечном итоге убивая растение.

Другая компания, которая раздвигает границы в разработке гербицидов, — это MicroMGX, и она фокусируется на открытии новых фосфонатов — химических соединений с сильным потенциалом в качестве гербицидов. Глюфосинат и глифосат оба получены из природных фосфонатов.

Фосфонаты работают, имитируя природные вещества, необходимые растениям, и нарушая их способность перерабатывать питательные вещества. Например, глюфосинат имитирует глутамат, молекулу, которая влияет на рост растений, вмешиваясь в фермент, называемый глутаминсинтетазой.

Чтобы найти новые фосфонаты, MicroMGX изучает геномы микробов, чтобы определить ферменты, участвующие в производстве этих природных соединений. Проведя скрининг широкого спектра штаммов микробов, они выявили кластер генов в Pantoea ananatis , типе бактерий.

Дайан говорит, что чикагская компания смогла ретроинженеризировать этот кластер генов, определить структуру фосфоната и выяснить, как вырастить микроб для производства больших объемов мощного натурального гербицида под названием пентафос.

В том же духе спикер сослался на исследование 2018 года, опубликованное в Nature. В нем исследователи сосредоточились на соединении, называемом аспергиллезной кислотой, вырабатываемой грибом аспергиллом, который обладает гербицидными свойствами. Исследователи секвенировали геном грибка, чтобы идентифицировать гены, ответственные за выработку гербицидного соединения.

Ключевым моментом этого исследования является то, что, помимо обнаружения генов гербицида, исследователи обнаружили еще один ген, который придавал грибу устойчивость к его собственному токсичному соединению, позволяя ему защищать себя от вырабатываемого им гербицида. «По сути, вы получаете новый гербицид и новую мишень для устойчивости к этому гербициду», — пояснил эксперт.

По его словам, все упомянутые технологии и подходы могут привести к новым гербицидам в ближайшие десятилетия. В заключение, Дайан подчеркнул: отрасль извлекла уроки из чрезмерной уверенности, которая окружала разработку культур, устойчивых к глифосату.

«Комплексное управление сорняками — это то, к чему нам нужно двигаться. Если мы продолжим делать то же самое, что и раньше, у нас снова появятся те же проблемы», завершил он свое выступление».

agroxxi.ru

Прогноз биржевых цен на 6 февраля 2025