Атомное садоводство: разведение растений при помощи гамма-излучения

Знали ли вы, что мятный вкус в жвачке или зубной пасте, а также ярко-красный грейпфрут, являются результатом мутаций, вызванных излучением? После Второй Мировой войны люди пытались найти мирное применение атомной энергии. Одной из идей было облучать растения и получать благодаря этому множество мутаций, некоторые из которых могли бы привести к выводу новых растений, которые были бы устойчивы к холодам или обладали необычным окрасом. Эксперименты в основном проводились в гигантских гамма-садах в национальных лабораториях США, Европы и стран бывшего СССР, что привело к множеству новых видов растений. Перечная мята и грейпфрут «Rio Star», который составляет 75% всей грейпфрутовой продукции Техаса, были созданы в этих атомных садах.

Развитие современной генетики убрало необходимость в атомном садоводстве, но его наследие всё ещё продвигается Институтом Радиационного Скрещивания (Institute of Radiation Breeding) в Японии, который на данный момент обладает самым большим, и возможно последним гамма-садом в мире, расположенном в Хитатиомии (Hitachiōmiya), в префектуре Ибараки (Ibaraki). Круглый сад обладает радиусом в 100 метров и окружён 8-метровой защитной стеной. Виды, растущие в этом саду, облучаются гамма лучами из источника кобальт-60, расположенного внутри центрального столба. Задачей исследований является выработка новых характеристик, таких как противостояние грибковой инфекции, или более приятные окрасы фруктов, а в целом обеспечение спроса на придание урожаю новых полезных характеристик.

Нанотехнолог Пэйдж Джонсон (Paige Johnson) из Университета Тулса, Оклахома, которая изучает историю атомных садов в своё свободное время, говорит: «Если вы представляете генетические модификации, как разрезание генома скальпелем, то в 1960-х годах они били по геному молотками». Действительно, до того, как учёные узнали, как модифицировать гены, они вызывали мутации радиацией и надеялись на лучшее. (Описание гамма-садов Пэйдж из её интервью стоит прочитать.)

По сути это был кусок радиоактивного материала внутри столба, когда рабочим нужно было войти в сад, столб опускался под землю в освинцованную камеру. Существовало несколько заборов и предупреждений об опасности, которые не давали людям входить на территорию, когда источник радиации был над землёй.

Объём радиации, полученной растениями, варьировал в зависимости от того, насколько близко они росли к столбу. Поэтому обычно растения разного вида сажались кругами, ведущими от столба, чтобы можно было измерить различное влияние уровня радиации. Большинство растений, расположенных близко к столбу, просто погибали. Чуть дальше они были настолько изменены, что на них образовывались аномальные выросты. Обычно самыми интересными были ряды, в которых растения выглядели нормально, но в них уже присутствовали различные мутации, именно эти растения были «тем, что надо» для атомного садоводства.

Согласно словам доктора наук Лагоды (Lagoda), главы отдела генетики и скрещивания растений Международного агентства по атомной энергии, радиационное скрещивание создало тысячи полезных мутантов и достаточно большую часть мирового урожая, включая рис, пшеницу, ячмень, сливы, горох, хлопок, перечную мяту, подсолнухи, арахис, грейпфрут, кунжут, бананы, маниок и сорго.