Сможет ли наука спасти вымирающие какао-деревья? Об этом рассказал заведующий лабораторией системной геномики и мобиломики растений Московского физико-технического института Илья Киров.
Какао‑дерево (Theobroma cacao), из семян которого производят шоколад, — культура крайне ценная, но вместе с тем и очень уязвимая. Первые плоды у него появляются лишь на 4–5‑м году жизни, а полноценное плодоношение наступает только к десятому году. Это делает каждое дерево на плантациях долгосрочной инвестицией, зависящей от климата и здоровья растения.
Какао необычайно требовательно к условиям: оно нуждается в стабильной температуре около 24–28 °C и обильных осадках (не менее 1500–2000 мм в год). Поэтому почти 80 % мировых посадок сосредоточено в Западной Африке, из них около 60 % — в Гане и Кот‑д’Ивуаре. Именно эти регионы сильнее всего пострадали от климатических изменений: сейчас периоды засухи здесь чередуются с ливнями, что ослабляет деревья и делает их легкой добычей для болезней и насекомых.
Последние годы стали просто катастрофическими: по данным Международной организации по какао (ICCO), ежегодно гибнет до 15–20 % молодых посадок, а в целом в Гане потеряно более 100 миллионов деревьев за последние два десятилетия. Среди главных угроз — насекомые‑вредители (например, капсидовые клопы рода Sahlbergella), вирусы (в частности, вирус «разбухания томата», вызывающий деформацию ствола и гибель растения) и грибные заболевания вроде «черной гнили стручков» (Phytophthora palmivora). В результате только в 2024 году мировая цена на какао‑бобы выросла в 2–3 раза, вызвав серьезную тревогу у производителей шоколада.
Ученые рассматривают два пути снижения угрозы: переносить плантации выше в горные районы с более мягким микроклиматом либо создавать новые сорта, устойчивые к инфекциям и вредителям. Однако традиционная селекция для этого слишком медленна: первые результаты появятся в лучшем случае не раньше, чем через 10–15 лет.
В этой связи всё большую роль играет биотехнология. С помощью геномного редактирования возможно точечно «выключать» гены, отвечающие за восприимчивость к болезням. Так, в Пенсильванском университете исследователи получили какао с инактивированным геном TcNPR3, и такие растения показали значительно более высокую устойчивость к заражению Phytophthora. Более того, теоретически можно внедрять фрагменты вирусных последовательностей в конкретные участки генома, формируя «встроенный иммунитет» к вирусам. Над подобными технологиями работают, среди прочих, компании SynbioBeta (США) и Tropic Biosciences (Великобритания).
Однако процесс геномного редактирования у древесных культур остается крайне трудоемким: нужно не только изменить отдельные клетки, но и вырастить из них полноценное дерево, что может занимать годы.
– В нашей лаборатории системной геномики и мобиломики растений МФТИ мы разрабатываем новый подход: доставку редакторов напрямую в клетки, из которых позже формируются и цветки, и плоды. Для этого мы используем специальные растительные вирусы как переносчики. Такой метод может многократно удешевить и ускорить создание устойчивых сортов сельскохозяйственных растений.
И все же время играет против нас. Если в ближайшие 20 лет ситуация не изменится, человечеству, возможно, придется довольствоваться очень дорогим шоколадом или даже его альтернативами. Уже сегодня, например, швейцарский стартап QOA выращивает клетки какао в биореакторах, создавая полностью синтетический шоколад без деревьев. Но вряд ли что-то сможет заменить вкус настоящего какао, сохранившегося благодаря достижениям биотехнологии, – сообщил Илья Киров.
Источник: mipt.ru
