Законодательная база
Рост производства отечественной сельскохозяйственной продукции обеспечивает Федеральная научно-техническая программа развития сельского хозяйства на 2017-2030 годы, утвержденная Правительством РФ. Одна из целей – сократить импортозависимость России по основным сельскохозяйственным культурам и создать новые конкурентоспособные селекционные сорта. Оператором программы наряду с Минсельхозом России выступает Министерство науки и высшего образования.
Другой важнейший документ – Указ Президента от 21 января 2020 года, которым утверждена Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации. Селекция в России, направленная на выведение сельскохозяйственных растений, развивается в научных государственных институтах, образовательных учреждениях, селекционно-семеноводческих центрах (СГЦ) и некоторых частных компаниях. В последние годы в рамках нацпроекта появилось более 30 российских СГЦ, в которых выводятся новые сорта основных сельхозкультур.
С 1 сентября 2023 года вступил в силу Закон о селекции и семеноводстве в новой редакции. Он касается требований к импорту и экспорту, хранению и использованию семян, а также локализации производства в России. В период с 1 сентября по 31 декабря 2023 года работают ограничения на ввоз в Россию некоторых сортов семян иностранной селекции из «недружественных» стран. Перечень семян утвержден Правительством и включает семена зерновых (рожь, пшеница, ячмень), масличных (рапс, подсолнечник, соя) культур, картофеля и сахарной свеклы. Семена с ГМО (генно-инженерно-модифицированными организмами) импортировать и выращивать в России запрещается. Исключения – посевной материал для научных исследований.
Согласно закону, вводится Государственный реестр сортов и гибридов сельскохозяйственных растений. Госреестр будет содержать данные о сортах и гибридах культур, которые допущены к использованию. Для этого на семена будут оформляться генетические паспорта.
Для отдельных категорий семян будут действовать льготные условия внесения в Госреестр. Речь о сортах, которые признаны необходимыми для обеспечения продовольственной безопасности России. В генетический паспорт заносится ключевая информация о посевном материале, включая регион выращивания, молекулярно-генетический анализ, наименование сорта и другие данные. Семена будут проходить испытания на выявление полезных свойств и оценку пригодности для определенных регионов.
Подача заявки на внесение данных о семенах в Госреестр облагается пошлиной. Сорта и гибриды, которые не внесены в перечень, использовать будет нельзя. В частности, будет запрещено импортировать их в Россию. После исключения из Госреестра семена не допускаются к обороту следующие два года.
Нормы, которые начнут действовать в 2024 году. С 1 марта 2024 года вступят в силу нормы локализации производства семян в России, а с 1 сентября 2024 года нужно будет оформлять генетические паспорта на сорта и гибриды. Иностранные производители семян смогут работать в России, только имея общее предприятие с местным партнером. Доля зарубежной компании в совместном бизнесе должна составлять не более 49% и семена зарубежной селекции нужно будет передать российскому партнеру. Российского производителя обяжут полностью локализовать производство семян, иметь отечественное оборудование на территории РФ.
За достижения – по заслугам
Для селекции первостепенное значение имеет механизм сбора роялти (селекционного вознаграждения) с сертифицированных семян. В Гражданском кодексе РФ предусмотрена защита интеллектуальных прав на селекционные достижения, но в настоящее время получение вознаграждения за использование селекционных достижений чрезвычайно затруднено из-за влияния ряда факторов.
Большинство сельскохозяйственных производителей имеют право на использование селекционных достижений без выплаты вознаграждения (роялти) их правообладателям в отношении десяти основных сельскохозяйственных культур, которые в структуре посевных площадей занимают порядка 60%. Это становится возможным благодаря действию так называемой «фермерской льготы», закрепленной пунктом 4 статьи 1422 Гражданского кодекса Российской Федерации (далее – ГК РФ). В результате селекционеры недополучают значительные объемы лицензионных платежей (роялти), являющихся одним из важнейших источников финансирования прикладных разработок (создания новых конкурентоспособных сортов, востребованных рынком).
Национальный союз селекционеров и семеноводов (НССиС) инициировал разработку законопроекта, предусматривающего два варианта решений: полную отмену фермерской льготы либо ограничение сферы ее применения только микропредприятиями. Наряду с действием «фермерской льготы» сбор вознаграждения за использование селекционных достижений затруднен ввиду отсутствия определенности относительно его размера. Разработка рекомендаций по сбору вознаграждения (роялти) за предоставление права использования селекционных достижений позволит обеспечить ориентиры для сторон при оформлении договорных отношений, а также создаст предпосылки для развития судебной практики по взысканию такого вознаграждения с недобросовестных участников рынка.
Права на селекционные достижения регулируются Главой 73 Гражданского кодекса Российской Федерации. В соответствии со статьей 1408 ГК РФ автору селекционного достижения, отвечающего условиям предоставления правовой охраны, предусмотренным настоящим ГК РФ, принадлежит исключительное право и право авторства (интеллектуальные права на селекционное достижение). Кроме того, согласно пункту 2 указанной статьи, в случаях, предусмотренных ГК РФ, автору селекционного достижения принадлежат также другие права, в том числе право на получение патента, право на наименование селекционного достижения, право на вознаграждение за служебное селекционное достижение (в ред. Федерального закона от 12.03.2014 № 35-ФЗ). Автором селекционного достижения признается селекционер-гражданин, творческим трудом которого создано, выведено или выявлено селекционное достижение.
Граждане, совместным творческим трудом которых создано, выведено или выявлено селекционное достижение, признаются соавторами (статья 1411 ГК РФ). Каждый из соавторов вправе использовать селекционное достижение по своему усмотрению, если соглашением между ними не предусмотрено иное. При этом к отношениям соавторов, связанным с распределением доходов от использования селекционного достижения и с распоряжением исключительным правом на селекционное достижение, соответственно применяются правила пункта 3 статьи 1229 ГК РФ, в частности, вознаграждение должно в равных долях распределяться между соавторами, если соглашением между ними не предусмотрено иное. Распоряжение правом на получение патента на селекционное достижение осуществляется соавторами совместно. Каждый из соавторов вправе самостоятельно принимать меры по защите своих прав.
Какова доля импортных семян?
Российские аграрии продолжают использовать импортные семена сельхозкультур, отечественных семян на рынке не хватает. Какова сегодня доля импортных семян в общем объеме? Весьма значительная, судя по данным 2019 года (Табл.), и таковой остается. На примере Черноземья, житницы страны, на 2022 год (по данным департамента аграрной политики Воронежской области) наблюдается высокая доля семян импортной селекции. Самая критическая ситуация среди таких культур: сахарная свекла – 99%, подсолнечник – 94% и зерновая кукуруза – 81%. Ощутимо меньше в яровой пшенице – 45%, сое – 43%, яровом ячмене и кукурузе на силос – 38 и 33% соответственно. Более благоприятная ситуация с семенами гороха – 24%, овса – 18% и озимой пшеницы – 12%. И только масличный лен на 99,4% отечественной селекции, а гречиха и просо на 100% отечественные. Согласно исследованиям, зарубежные семена в среднем обходятся российским аграриям на 20-30% дороже отечественных. На фоне западных санкций импорт семян в Россию ограничился. Сорта и гибриды поставляются из дружественных стран, которые сохраняют торговые отношения с РФ. Такие семена не всегда подходят к климатическим условиям России, и объемы поставок снизились.
Можно ли ускорить селекционный процесс?
Да, сегодня это возможно – но это очень дорого. Однако компании, зарабатывающие на селекции, идут на эти расходы. Вот основные способы:
Получение нескольких поколений в год. Самый простой способ – выращивать растения поочередно в разных полушариях. В Индии для этой цели используют перепады высот в горах. И, наконец, можно использовать регулируемые условия в теплице. Можно настроить температуру, освещение и влажность так, что растение будет давать продукцию 2-4 раза в год.
Удвоение числа хромосом. Применяется на пшенице и ускоряет селекцию в 2-3 раза. Суть метода: проводится скрещивание. Затем высеваются полученные от скрещивания семена, и растения опыляются кукурузной пыльцой. Опыление происходит, а рекомбинация генов – нет. Таким образом, у полученных растений остается только одинарный набор хромосом. Затем с помощью мутагена в лаборатории происходит искусственное удвоение числа хромосом – и за 2 года получается стабильная линия.
Использование молекулярных маркеров. Они позволяют быть уверенными, что растения обладают необходимыми генами. Это, в свою очередь, позволяет сэкономить время и не тратить его на ненужный материал, а сконцентрироваться на главном.
Метод геномной селекции, которая с помощью математических моделей позволяет предположить вероятность успеха скрещивания тех или иных родительских сортов на основе успешности скрещиваний, сделанных в прошлом.
Каждый из этих способов позволяет сократить создание сорта до 5-6 лет. Но для этого нужны серьезные инвестиции – как финансовые, так и интеллектуальные.
Восстановить селекционную отрасль страны за 2-3 года невозможно. Самые оптимистичные сроки при наличии серьезного финансирования составляют 10-15 лет. Но проделать эту работу необходимо, чтобы снизить зависимость от иностранного семенного материала и возродить важнейшую отрасль сельского хозяйства, которая будет кормить следующие поколения россиян.
Как создают новые гибриды и сорта
Каждый год у сельхозтоваропроизводителей повышаются требования к характеристикам семян, поступающих на рынок. Среди них – урожайность, товарность, содержание питательных веществ, устойчивость к болезням и вредителям и так далее. Чтобы этим требованиям соответствовать, ученые ведут целенаправленную селекцию по улучшению характеристик сельскохозяйственных культур.
Селекция – это наука о методах создания новых или улучшении существующих сортов растений или пород животных. Основные ее методы – отбор и гибридизация (скрещивание). С помощью отбора выделяются генотипы, отличающиеся более ярким проявлением уже имеющихся в популяции характеристик. Для обогащения генофонда и получения новых оптимальных характеристик применяется гибридизация. По словам исследователей, оптимальный метод селекции – это гибридизация с последующим отбором.
Каждый год с полей в нашей стране удается собрать более 120 млн тонн зерна, две трети из которых приходится именно на пшеницу. Российская пшеница составляет 20% мирового экспорта и 78% отечественного зернового экспорта.
Основной метод – игра в долгую
В селекции растений основной метод – это скрещивания определенных родительских пар, обладающих хозяйственно ценными свойствами. В итоге получается потомство, превосходящее родителей по каким-либо показателям. Это крайне долгий путь. Усредненные сроки – это 10-15 лет. Многое зависит от культуры (например, у плодовых деревьев срок создания нового сорта занимает десятилетия) и методов, которые использует селекционер. Почему процесс занимает столько времени? После скрещивания одного сорта с другим необходимо вырастить от 4 до 6 поколений растений, а это в обычных условиях 4-6 лет – только по прошествии этого времени можно получить стабильную линию (у самоопылителей), в случае гибридов – еще дольше, сначала создают родителей, а потом уже, комбинируя их, ищут лучший гибрид.
Но и на этом еще не все. После создания стабильных сортов или гибридов проводят их оценку – устойчивость к болезням, к засухе, к полеганию, измеряют урожайность, качество продукции и т.д. Такая оценка занимает еще 3-4 года. Затем требуется 2 года государственного сортоиспытания, и еще 1-3 года тестирования в производстве. На каждом этапе идет отбраковка – и вот по прошествии 10-15 лет у нас есть готовый сорт, который можно продавать хозяйствам.
Какие сорта могут быть выбраны? Это могут быть самые высокоурожайные сорта, стабильные сорта (демонстрирующие высокую урожайность на протяжении нескольких лет), пластичные сорта (показывающие высокую урожайность в широком диапазоне погодных условий) и устойчивые сорта (к засухе, болезням и т.п).
Поскольку селекционер занимается сразу несколькими сортами, процесс обычно поставлен на поток, и после первых 7-10 лет может выпускать по одному или несколько сортов ежегодно.
Современные технологии
Технологии геномного редактирования стремительно входят в нашу жизнь. Осваивают их и отечественные селекционеры.
«Геномное редактирование позволяет очень быстро, в пределах одного года, исправлять некоторые характеристики сорта, – говорит директора ФИЦ «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова», профессор РАН Елена Хлёсткина. – На эту «шлифовку» генотипа при классических подходах ушли бы годы. Соответственно, геномное редактирование открывает перспективы для быстрого достижения желаемого результата не только по урожайности сорта или другим его характеристикам, важным на рынке, но и дает гибкость и возможность адаптировать сорта к изменяющимся условиям среды, в том числе к смене рас патогенов.
Утверждена программа развития генетических технологий в 2019-2027 годах. Такие технологии в том числе будут способствовать развитию сельского хозяйства, выведению новых сортов растений, новых пород животных, которые более устойчивы к болезням, климатическим изменениям.
Сельское хозяйство стало одним из четырех направлений реализации программы. Как говорится в тексте программы, подготовленной Минобрнауки, с помощью генетических технологий может быть обеспечен переход к высокопродуктивному и экологически чистому агрои аквахозяйству, рациональному применению средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, созданию безопасных и качественных продуктов питания.
«Существующие сорта и гибриды сельскохозяйственных растений и породы животных получены в результате длительного отбора, направленного на формирование требуемых признаков. Генетические технологии, предполагающие направленное изменение собственных генов растения или животного без внесения чужеродного генетического материала, дают такой же конечный результат, поскольку изменения вносятся в один или несколько нужных генов», – поясняется в программе.
В 2021 году во Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственной биотехнологии (участник консорциума Курчатовского геномного центра) совместно с коллегами из ИЦиГ СО РАН и ИБХ РАН с помощью технологии CRISPR/Cas9 впервые в России был отредактирован геном мягкой пшеницы – главной зерновой культуры нашей страны.
Исследование позволит расширить пределы адаптивности пшеницы и повысит устойчивость к климатическим условиям регионов России.
Для получения растений с отредактированным геном исследователи применили ряд экспериментальных разработок: от виртуального биоинформатического подбора мишеней в геноме пшеницы до получения семян, успешно наследующих привнесенные мутации. Отдельные научнотехнические решения ученых позволили не только изменить целевую последовательность генома, но и обеспечили получение растений, которые не содержат чужеродных инструментов геномного редактирования.
Мишенью для изменения стал ген яровизации vrn-A1. При длительном воздействии холодной температуры он отвечает за переход растения от вегетативного образа жизни к генеративному – формированию колоса.
«Мы успешно получили полноценные растения и следующие от них поколения с измененными генами в промоторной области vrn-A1, которая является одной из важнейших в части регулировании образа жизни растения», – сказал старший научный сотрудник, кандидат биологических наук Дмитрий Мирошниченко.
Новые методы редактирования генома пшеницы можно широко использовать в современных селекционных программах для создания высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.
С помощью маркеров
Целый ряд молекулярно-генетических методов исследования может быть применен для изучения и анализа генетического разнообразия, существующего в коллекциях генетических ресурсов растений и ином селекционно-значимом материале, что имеет непосредственную ценность для проведения селекционного отбора. Эти методы уже широко применяют в генетике и селекции растений.
Выведение новых сортов растений занимает в среднем от 7 до 12 лет. А это означает, что селекционер должен предвидеть потребности сельского хозяйства как минимум на десять лет вперед, и если он ошибется в прогнозах, то его многолетний труд может быть потрачен напрасно, и на исправление ошибки уйдут долгие годы. Поэтому сейчас для ускорения селекционного процесса у растений одними из важных направлений рассматриваются так называемые маркеропосредованная селекция и геномная селекция GS, в основе которых также лежит исследование ДНК-маркеров.
- ОПМ – отбор с помощью маркеров (MAS – markerassisted selection); синонимы: МАС (маркер-ассоциированная селекция) и МОС (маркер-опосредованная/ ориентированная селекция). Подход в современной селекции растений и животных, позволяющий проводить отбор по генотипу при использовании ДНК-маркеров, тесно сцепленных с селектируемым геном.
- Геномная селекция (genomic selection). Метод современной селекции растений и животных, позволяющий при использовании равномерно распределенных по геному ДНК-маркеров проводить отбор по генотипу в отсутствие данных о генах, влияющих на признак.
В аграрном секторе – только с наукой
Поскольку ресурс земли весьма ограничен, место под солнцем занимают только более восприимчивые к нововведениям. Без инновационных разработок, которые создает наука, продержаться на плаву в аграрном секторе практически невозможно.
«Чтобы вывести зимостойкие, засухоустойчивые, с иммунитетом к заболеваниям растения, объединить порой не объединяемые свойства и признаки в один организм и выдать на-гора конкурентоспособный сорт, не хватит усилий даже гениального селекционера. Сорта – это дело коллектива, координации деятельности, огромной работы и небольшого фактора успеха. Российским ученым благоволит смена мировоззренческого вектора. А именно – понимание отраслевым сообществом, что только отечественные разработки способны дать экономический эффект, на который надеется сельхозтоваропроизводитель. Иностранные сорта и технологии не сделают погоду на нашем поле. Урожай создают местные сорта, отечественные разработки и наши специалисты, которые выросли здесь – в России. Других вариантов у нас нет, – убежден директор Самарского федерального исследовательского центра Российской академии наук Сергей Шевченко.
«Семеноводство как отрасль, обеспечивающая стабильность растениеводства, на сегодняшний день является основой качества создаваемых сортов и внедрения их в производство, – продолжает Сергей Николаевич. – На сегодняшний день, если взять Поволжский регион, то около 95% площадей, отведенных под зерновые культуры, заняты сортами отечественной селекции. Таким образом, на полях региона наша отечественная селекция за прошедшие годы выдержала конкурентную борьбу – это факт, и каких-либо опасений, что ситуация изменится, быть не может.
Второе, о чем необходимо сказать, – конвейер сортов запущен, и он работает вполне прилично. Так, 75% площадей территории Самарской области заняты не просто отечественными семенами, а семенами местных ученых из трех селекционных учреждений – Самарского НИИСХ, Поволжского НИИСС и Ульяновского НИИСХ.
Желание избавиться от наметившихся признаков устаревания селекционного процесса привело к созданию на базе нашего государственного федерального учреждения Самарского селекционного центра по зерновым культурам. Он работает с 2020 года. На создание центра был получен грант, и государство, наряду с бюджетом Самарской области и нашими собственными ресурсами, участвует в финансировании проекта. До конца 2024 года мы должны сформировать улучшенную материально-техническую базу нашего центра, включая подготовку полевой и сельскохозяйственной техники, лабораторного оборудования и квалифицированных кадров. График реализации проекта сегодня выполняется в полном объеме. В результате этой работы парк специальной малогабаритной сельхозтехники, такой как специальные сеялки, комбайны для закладки полевых опытов и так далее, обновлен на 60%. И самое главное, для создания конкурентноспособных сортов полностью переоснащена генетическая лаборатория в соответствии с требованиями мирового уровня – с возможностью управления наследственностью путем применения молекулярных маркеров и редактирования генома растений. Оборудование уже запущено в селекционный процесс. С целью научного сопровождения направления, связанного с современными технологиями, Самарским федеральным исследовательским центром РАН были заключены соглашения с НИЦ «Курчатовский институт», институтом общей генетики им. Н. И. Вавилова, Всероссийским научно-исследовательским институтом сельскохозяйственной биотехнологии и рядом научных организаций – флагманами селекции, такими как Национальный центр зерна имени П. П. Лукьяненко и Федеральный исследовательский центр по зерновым культурам.
Выдающиеся российские селекционеры – первопроходцы
Напомним, что первопроходцами в отрасли научного растениеводства в России считаются биолог и селекционер Иван Мичурин, а также генетик и селекционер Николай Вавилов. Вавилов основал и возглавил Всесоюзный институт растениеводства, руководил Институтом генетики АН СССР. Ученый собрал коллекцию семян новых для России сортов, исследовал иммунитет и происхождение культурных растений.
Мичурин доказал эффективность скрещивания разных видов растений, и это стало основой для современного плодоводства. Он вывел новые сорта, в том числе винограда, персиков, слив, яблок, абрикосов – всего более 300 видов.
Среди русских и советских селекционеров, которые внесли большой вклад в науку, выделяются следующие имена: Павел Лукьяненко (вывел более 40 сортов сельхозкультур, в том числе, озимую пшеницу «Безостая-1»); Василий Ремесло (высокозимостойкий сорт пшеницы «Мироновская-808»); Сергей Букасов и Сергей Юзепчук (картофель); Василий Пустовойт (подсолнечник, озимая рожь и просо); Аведикт Мазлумов (селекция сахарной свеклы) и многие другие.
