Moderne gekweekte mielies is van teosinte, 'n ou gras, oor meer as 6,000-jaar deur konvensionele teling gemak. Nicole Rager Fuller, Nasionale WetenskapstigtingModerne gekweekte mielies is van teosinte, 'n ou gras, oor meer as 6,000-jaar deur konvensionele teling gemak. Nicole Rager Fuller, Nasionale Wetenskapstigting

Sedert die 1980s het bioloë genetiese ingenieurswese gebruik om nuwe eienskappe in gewasplante uit te druk. Oor die afgelope 20 jaar is hierdie gewasse op meer as een miljard hektaar in die Verenigde State en wêreldwyd gegroei. Ten spyte van hul vinnige aanneming deur boere bly geneties gemanipuleerde (GE) gewasse kontroversieel onder baie verbruikers, wat soms moeilik gevind het om akkurate inligting te bekom.

Verlede maand het die Amerikaanse Nasionale Akademie van Wetenskappe, Ingenieurswese en Geneeskunde 'n hersien van 20 jaar data aangaande GE gewasse. Die verslag bevestig bevindings van grootliks vorige nasionale akademiese verslae en resensies wat deur ander groot wetenskaplike organisasies regoor die wêreld geproduseer word, insluitende die Wêreldgesondheidsorganisasie en die Europese Kommissie.

Ek rig a laboratorium wat studeer rys, 'n stapelvoedselgewas vir die helfte van die wêreld se mense. Navorsers in my laboratorium identifiseer gene wat toleransie vir omgewingstres en weerstand teen siektes beheer. Ons gebruik genetiese ingenieurswese en ander genetiese metodes om geenfunksie te verstaan.

Ek stem sterk saam met die NAS-verslag dat elke gewas, of dit op tradisionele wyse geteel word of deur genetiese ingenieurswese ontwikkel word, van geval tot geval geëvalueer moet word. Elke oes is anders, elke eienskap is anders en die behoeftes van elke boer is ook anders. Meer vordering in gewasverbetering kan gemaak word deur gebruik te maak van konvensionele teling en genetiese ingenieurswese as om óf 'n benadering alleen te gebruik.


innerself teken grafiese in


Konvergensie tussen biotech en konvensionele teling

Nuwe molekulêre gereedskap vervaag die onderskeid tussen genetiese verbeterings wat gemaak word met konvensionele teling en dié wat gemaak word met moderne genetiese metodes. Een voorbeeld is merkerassistente teling, waarin genetici genene of chromosomale streke identifiseer wat verband hou met eienskappe wat deur boere en / of verbruikers verlang word. Navorsers soek dan spesifieke merkers (patrone) in 'n plant se DNA wat met hierdie gene geassosieer word. Deur hierdie genetiese merkers te gebruik, kan hulle plante doeltreffend identifiseer wat die gewenste genetiese vingerafdrukke dra en plante met ongewenste genetika uitskakel.

Tien jaar gelede het my medewerkers en ek geïsoleer 'n geen, genaamd Sub1, wat beheer oor toleransie vir oorstroming. Miljoen rysboere in Suid- en Suidoos-Asië groei rys in vloedgevoelige streke, so hierdie eienskap is uiters waardevol. Die meeste rasse van rys sal sterf na drie dae van volledige ondervering, maar plante met die Sub1-gen kan twee weke van volledige onderverdeling weerstaan. Verlede jaar het bykans vyf miljoen boere Sub1 rysvariëteite ontwikkel wat deur my medewerkers ontwikkel is by die Internasionale Rys Navorsingsinstituut met behulp van nasienhulp.

In 'n ander voorbeeld, het navorsers genetiese variante geassosieer wat geassosieer word met horingloosheid (in die beeste genoem), 'n eienskap wat algemeen voorkom in beesrasse, maar skaars in suiwelrasse. Boere roei die melkbeeste af om hul hanteerders te beskerm en te voorkom dat die diere mekaar benadeel. Omdat hierdie proses pynlik en vreesaanjaend vir die diere is, veeartsenykundiges het gevra vir ondersoek na alternatiewe opsies.

in 'n bestudeer gepubliseer verlede maand, het wetenskaplikes genoom-redigering en reproduktiewe kloning gebruik om melkkoeie te produseer wat 'n natuurlike mutasie vir horingloosheid gedra het. Hierdie benadering het die potensiaal om die welsyn van miljoene beeste elke jaar te verbeter.

Vermindering van chemiese insekdoders en verbetering van opbrengs

By die beoordeling van hoe GE-gewasse gewasproduktiwiteit, menslike gesondheid en die omgewing beïnvloed, het die NAS-studie hoofsaaklik gefokus op twee eienskappe wat in plante ingewerk is: weerstand teen insekplae en die verdraagsaamheid van onkruiddoders.

Die studie het bevind dat boere wat gewasse geplant het, ontwerp is om die insekbestande eienskap te bevat - gebaseer op die bakterie gene. Bacillus thuringiensis, of Bt - het gewoonlik minder verliese ervaar en minder chemiese insekdoder bespuitings toegedien as boere wat nie-Bt-variëteite geplant het. Dit het ook tot die gevolgtrekking gekom dat plase waar Bt-gewasse geplant is, meer insekbiodiversiteit gehad het as plase waar produsente breedspektrum insekdoders op konvensionele gewasse gebruik het.

Geneties gemodifiseerde gewasse wat tans in die Verenigde State gegroei word (IR = insekweerstandig, HT = onkruiddodende tolerant, DT = droogtetolerant, VR = virusbestand). Colorado State University UitbreidingGeneties gemodifiseerde gewasse wat tans in die Verenigde State gegroei word (IR = insekweerstandig, HT = onkruiddodende tolerant, DT = droogtetolerant, VR = virusbestand). Colorado State University UitbreidingDie komitee het bevind dat onkruiddoderbestande (MK) gewasse bydra tot groter opbrengste omdat onkruide makliker beheer kan word. Byvoorbeeld, boere wat MH-kanola geplant het, het groter opbrengs en opbrengs gekry, wat gelei het tot die wye aanvaarding van hierdie gewasvariëteit.

Nog 'n voordeel van die aanplant van MK-gewasse is die vermindering van bewerkings - die proses om die grond te draai. Voor die aanplant moet boere die onkruid in hul lande doodmaak. Voor die koms van onkruiddoders en MH-gewasse, beheer boere onkruide deur toediening. Toediening veroorsaak egter erosie en afloop, en vereis energie om die trekkers te brand. Baie boere verkies minder bewerkingspraktyke omdat hulle volhoubare bestuur bevorder. Met MK-gewasse kan boere doeltreffend beheer van onkruide sonder om te gebruik.

Die komitee het die afgelope twee dekades 'n duidelike assosiasie tussen die aanplant van MK-gewasse en verminderde-tot-landbou-praktyke aangeteken. Dit is egter nie duidelik of die aanvaarding van MK-gewasse tot gevolg gehad het dat boere besluite geneem het om bewaringsbewerking te gebruik nie, of as boere wat bewaringsbewerking gebruik het, MH-gewasse makliker aangeneem het.

In gebiede waar die plant van MK-gewasse gelei het tot die sterkte op die onkruiddoderglyfosaat, het sommige onkruide weerstand teen die onkruiddoder ontwikkel, wat dit vir boere moeilik maak om onkruiddoders met hierdie onkruiddoder te beheer. Die NAS-verslag het tot die gevolgtrekking gekom dat volhoubare gebruik van Bt- en MH-gewasse van toepassing sal wees geïntegreerde plaagbestuurstrategieë.

Die verslag bespreek ook sewe ander GE-voedselgewasse wat in 2015 gegroei het, insluitend appel (Malus domestica), canola (Brassica napus), suikerbeet (Beta vulgaris), papaja (Carica Papaya), aartappel, squash (Cucurbita pepo) en eiervrug (Solanum melongena).

Papaja is 'n besonder belangrike voorbeeld. In die 1950'e het Papaya-ringpotvirus bykans alle papajaproduksie op die Hawaiiaanse eiland Oahu uitgevee. Namate die virus na ander eilande versprei het, het baie boere gevrees dat dit die Hawaiiaanse papaja-oes sou uitvee.

In 1998 Hawaiian plant patoloog Dennis Gonsalves gebruik genetiese ingenieurswese om 'n klein stukkie ringpootvirus-DNA in die papaya-genoom te verbind. Die gevolglike geneties gemanipuleerde papaja bome was immuun teen infeksie en het 10-20 vou meer vrugte as besmette gewasse. Dennis se baanbrekerswerk die papaja-industrie gered. Twintig jaar later is dit nog steeds die enigste metode vir die beheer van papaja ringpootvirus. Vandag, ten spyte van protes deur sommige verbruikers, 80 persent van die Hawaiiaanse papaja-oes is geneties gemanipuleer.

Wetenskaplikes het ook genetiese ingenieurswese gebruik om 'n plaag wat die vrugte- en skietboorder genoem word, te bestry, wat op die eiervrug in Asië proe. Boere in Bangladesj spuit elke keer insekdoders elke 2-3-dae, en soms so dikwels as twee keer per dag, om dit te beheer. Die Wêreldgesondheidsorganisasie ramings dat sowat drie miljoen gevalle van plaagdodervergiftiging en meer as 250,000-sterftes wêreldwyd elke jaar voorkom.

Om chemiese bespuitings op eiervrug te verminder, het wetenskaplikes by Cornell Universiteit en Bangladesj Bt in die eiervruggenoom genereer. Bt eiervrug (eiervrug) is in Bangladesh in 2013 bekendgestel. Laas jaar 108 Bangladesjse boere het dit gegroei en was in staat om insekdoders bespuitings drasties te verminder.

Voer die wêreld op 'n ekologies gebaseerde manier

Geneties verbeterde gewasse het baie boere bevoordeel, maar dit is duidelik dat genetiese verbetering alleen nie die wye verskeidenheid komplekse uitdagings wat boere in die gesig staar, kan aanspreek nie. Ekologies-gebaseerde boerderybenaderings sowel as infrastruktuur en toepaslike beleide is ook nodig.

In plaas van om oor die gene in ons kos te bekommer, moet ons fokus op maniere om gesinne, boere en landelike gemeenskappe te help floreer. Ons moet seker wees dat almal die kos kan bekostig en ons moet die agteruitgang van die omgewing verminder. Ek hoop dat die NAS-verslag kan help om die besprekings te verleg oor die afleiding van pro / con-argumente oor GE-gewasse en herfokus op die gebruik van alle toepaslike tegnologie om die wêreld op 'n ekologies gebaseerde manier te voed.

Oor Die Skrywer

Die gesprek

ronald pamelaPamela Ronald, Professor van Plantpatologie, Universiteit van Kalifornië, Davis. Haar laboratorium ondersoek die genetiese basis van weerstand teen siektes en verdraagsaamheid vir stres in rys. Saam met haar medewerkers het sy rys opgestel vir weerstand teen siektes en verdraagsaamheid, wat die rysgewasse in Asië en Afrika ernstig bedreig.

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.


verwante Boeke

at InnerSelf Market en Amazon