Transgene planter: produktion og brug

Indholdsfortegnelse:

Transgene planter: produktion og brug
Transgene planter: produktion og brug
Anonim

Spørgsmålet om genetisk modificerede planter er blevet mere og mere aktuelt i de senere år. Transgene teknologier har deres modstandere og forsvarere, men med tiden bliver situationen ikke klarere. Artiklen vil diskutere, hvad genetisk modificerede afgrøder er, hvad er deres fordele og ulemper, transgene planter vil blive givet med eksempler.

Problemets relevans

Befolkningen på planeten Jorden i begyndelsen af 2016 var 7,3 milliarder mennesker og vokser hurtigt den dag i dag. Mange mennesker på kloden oplever en konstant mangel på mad og vand. Dette skyldes menneskets skadelige påvirkning af naturen, som et resultat af hvilken jordens frugtbarhed er udtømt.

I det XX århundrede gik mindst 20 % af frugtbærende territorier på hele planeten tabt. Deres areal fortsætter med at falde selv nu som følge af biologisk nedbrydning, ørkendannelse af jorder, udvaskning af nyttig overflade, tilbagetrækning af jord til andre behov.

Skift til kommercielle afgrøder til methanolproduktion fører til en reduktion af arealet af dyrket jord, hvilket yderligere forværrer situationen med menneskelig ernæring.

Forskning foretaget af det russiske sundhedsministerium viste, at befolkningens ernæring er kendetegnet ved et fald i antalletbiologisk værdifulde produkter. Som følge heraf er der mangel på proteiner, vitaminer og andre nyttige elementer.

Videnskabelige samfund forudsiger en stigning i antallet af menneskeheden på Jorden til 9-11 milliarder i 2050, så det er nødvendigt at fordoble eller endda tredoble mængden af landbrugsprodukter rundt om i verden. Denne stigning er ikke mulig uden introduktionen af transgene planter, der hjælper med at øge udbyttet og reducere prisen på produkter, samt indeholde egenskaber, som traditionelt dyrkede planter ikke har.

transgene planter
transgene planter

Teknologiens essens

Enhver levende organisme har gener, der bestemmer alle dens egenskaber. Komplekse kæder af gener danner egenskaber. Selve kæden kaldes genotypen (genomet).

Tidligere blev der opnået nye hybridvarianter ved at kombinere forældreplanter, der ændrede gener med hinanden, og nye egenskaber blev opnået. Denne proces tog meget tid, og det endelige produkt levede ikke altid op til forventningerne.

Takket være udviklingen af nye teknologier er det blevet muligt at ændre genotypen på planter meget hurtigere ved at introducere de nødvendige gener. Dette område af videnskabelig aktivitet kaldes genteknologi. Planter med ændrede gener kaldes transgene eller genetisk modificerede. Geningeniører skaber nye genotyper. Derfor er det muligt at få nye planter hurtigere. Det blev også muligt at transformere genotypen til et specifikt formål.

Eksempler på genetiske modifikationer

Genteknik hjælper med at introducere resistente genertil forskellige skadelige faktorer:

  • Ukrudtsmidler.
  • Pesticidformuleringer.
  • Phytopatogene mikroorganismer.

Der introduceres også gener, der øger modningsperioden og fikserer nitrogen. Det er muligt at forbedre aminosyreproteinsammensætningen i planter.

Udviklingen af landbrugsindustrien og plantning af de samme afgrøder over store områder fører til reproduktion af skadedyr og overførsel af sygdomme. For at bekæmpe dem skaber videnskabsmænd adskillige kemiske forbindelser. Skadedyr tilpasser sig gradvist til gifte og bliver resistente. Samtidig forværres den økologiske situation: de nødvendige insekter dør, og farlige kemikalier trænger ind i jorden.

Genteknik tilbyder skabelsen af gener, der producerer beskyttelse mod skadedyr. Et gen, der forårsager hurtigt henfald, er blevet fjernet fra tomater. De gener, der er ansvarlige for dannelsen af sukker, tilsættes agurker, hvilket resulterer i en sød agurk. Rent teoretisk gør sådanne metoder det muligt at dyrke ideelle planter, der giver et højt udbytte, ikke er bange for parasitter og ikke bliver syge.

Denne praksis er blevet udført siden 1984. Den første transgene plante blev registreret i 1983. Det var en tobak, hvis cellestrukturer var implanteret med tredjepartsgener. Test af tobak i marken blev lavet i 1986 i USA. Og i 1994 blev transgen mad sat til salg i USA. Disse var lavmodnende tomater og sojabønner. To år senere kom en hel liste af genetisk transformerede afgrøder på markedet: majs, tomater, kartofler, sojabønner, raps, radiser, zucchini, bomuld.

SSiden da er genetiske modifikationer blevet anvendt på alle afgrøder, deres afgrøder er steget. Dette skyldes økonomiske fordele. Colorado-kartoffelbillen ødelægger trods alt enorme kartoffelafgrøder, hvorfor milliarder af dollars går tabt. Løsningen er en transgen kartoffel, der ikke er modtagelig for Colorado-kartoffelbillen. Du kan fortsætte med at henvise til transgene planter med eksempler. Til dato er deres liste ret omfattende. Næsten alle landbrugsafgrøder har modtaget deres genmodstykke.

Eksempler på transgene planter
Eksempler på transgene planter

Videnskabelig proces

Skabelsen af transgene planter begynder med introduktionen af visse gener i planteceller til integration i deres kromosomer. Processen med at introducere fremmede gener forenkles, hvis cellevæggene først fjernes af enzymer: pectinase eller cellulase, hvilket fører til fremkomsten af protoplaster. Nye gener indføres i protoplaststrukturer, hvorefter cellerne dyrkes under næringsforhold, derefter bruges de dannede celler til at genoprette planter.

Genvidenskabens hovedopgave er transgene planter, der er resistente over for herbicider og vira. Til dette bruges metoden til at introducere transgener, som udtrykker antistoffer mod det virale protein inde i cellerne. Forædling af afgrøder, der ikke er modtagelige for virus, har gjort det muligt at skabe pålidelig plantebeskyttelse mod mange typer virus-plantesygdomme.

De vigtigste metoder til at opnå transgene planter er:

  1. Anvendelse af agrobakterier. Den består i at indføre en speciel bakterie i plantegenotypen.
  2. "DNA-pistol". I dette tilfælde "skyder" forskere bogstaveligt t alt deres DNA ind i cellen. Som følge heraf er sådanne "kugler" indlejret sammen med deres DNA på det rigtige sted.
  3. At opnå transgene planter, der er modstandsdygtige over for insekter
    At opnå transgene planter, der er modstandsdygtige over for insekter

Positiv værdi

Avl gjorde det ikke muligt at få planter med en stor mængde vitaminer. Udviklingen af biokemi gav en sådan mulighed. For eksempel blev "gyldne ris" avlet med et højt indhold af vitamin A. Jordbær blev opnået med et højt indhold af vitamin C. Der blev produceret sojabønner, hvor mængden af vitamin E blev øget fem gange.

Forskellige værdifulde proteiner, vacciner, antistoffer produceres ved hjælp af planter. Ved hjælp af plantesystemer skabes rekombinante proteiner i industriel skala. Det allerførste menneskelige væksthormon blev opnået i 1986. Siden da er mange proteiner blevet syntetiseret, herunder:

  • avidin (bruges i molekylærbiologisk forskning);
  • kasein (mælkeprotein brugt som kosttilskud);
  • kollagen og elastin (proteiner til medicin).

Ved hjælp af genetisk modificerede planteorganismer løses spørgsmål om miljøudrensning. For eksempel skabes planter-bionedbrydere. De kan hjælpe med at nedbryde olie og andre farlige stoffer over store områder.

For at rense vand og jord kan du bruge planter, der optager skadelige stoffer fra miljøet, især tungmetaller. I sådanne eksperimenter er tobak, som har alle disse evner, i spidsen.

Skal færdigtTil rensningsopgaver plantes planter i forurenede områder, hvorefter de høstes og sås med et nyt parti "rensere". For at rense vand skal sådanne planter nedsænkes af deres rodsystem i vandige opløsninger.

Eksempler på transgene planter
Eksempler på transgene planter

Industritendenser

Processen med at opnå transgene planter omfatter flere komponenter:

  1. Udvikling af sorter med højt udbytte.
  2. Oprettelse af afgrøder, der er i stand til at producere flere afgrøder på et år. (For eksempel opdrættes et jordbær, der bærer frugt to gange i en sommersæson.)
  3. Opnåelse af transgene planter, der er modstandsdygtige over for insekter. (Der er en kartoffel, der ødelægger kartoffelbladbillen.)
  4. Udvikling af sorter, der kan modstå alle vejrforhold.
  5. Dyrkning af planter, der producerer animalske proteiner. (Kina udviklede en tobaksstamme, der producerer humant lactoferrin.)

Brugen af transgene planter hjælper med at løse en række problemer, blandt dem: fødevaremangel, agrotekniske vanskeligheder, udvikling af farmakologi og mange andre. Takket være genmodificerede planter er skadelige pesticider, der har en skadelig effekt på miljøet, ved at være fortid. Insekt-resistente transgene planter er ikke en fantasi, men et meget reelt fænomen i landbrugsindustrien.

Forskelle mellem genetisk modificerede og naturlige planter

Det er ikke muligt for en simpel lægmand at skelne mellem naturlige og transgene planter. Dette bestemmes af laboratorietests.

Ruslands Sundhedsministerium iI 2002 blev producenterne forpligtet til at mærke produkter, der indeholdt mere end fem procent af genetisk modificeret materiale. Men i virkeligheden er der næsten ingen, der sætter sådan en markering. Passende kontroller afslører sådanne overtrædelser regelmæssigt.

For at opnå retten til at importere, modtage og sælge genetisk modificerede produkter er der en statsregistrering, som er en bet alt procedure. Dette er ekstremt ufordelagtigt for fødevareproducenter.

Mærkning på et produkt betyder slet ikke, at mad vil skade en person. I mellemtiden betragter mange købere det som et farligt signal.

Første transgene plante
Første transgene plante

Genetisk modificerede planter - hvad er de?

Alle 10 arter af transgene planter er blevet registreret og testet i Rusland. Disse omfatter:

  • to slags sojabønner;
  • fem sorter majs;
  • to varianter af kartofler;
  • roer;
  • sukker fra denne roer.

I Vesten har genetisk modificerede varer klistermærker, de er fyldt med butikshylder. Der er også mange lignende produkter i Rusland, selvom der ikke er nogen tilsvarende mærkning på dem. Men alle disse varer bringes fra andre lande. I Rusland findes genetisk transformerede afgrøder indtil videre kun i videnskabelige forsøg. Ægte stolthed for videnskabsmænd er kartoflen, som dræber kartoffelbladbiller.

Miljøfolk er imod sådanne kartofler. Der er udført undersøgelser, der har vist, at fra at spise sådanne kartofler hos rotter, ændres blodformlen, forholdetorganer i kroppen, der er forskellige patologier. Men ifølge videnskabsmænd er dette ikke en grund til at afvise industrien som helhed.

Transgen udvikling er meget enklere end avlsmetoder, og nogle gange endda sikrere. Transgene produkter er meget billigere end naturlige produkter, så de er efterspurgte blandt underudviklede lande. I fremtiden vil naturlige grøntsager og kød blive varer i små butikker med høje priser.

Transgene planter, der er resistente over for herbicider
Transgene planter, der er resistente over for herbicider

Fordele og ulemper ved genetisk modificerede planter

Der er to modsatrettede synspunkter om værdien af transgene teknologier. Nogle videnskabsmænd anser transformationen af genotypiske data for at være fuldstændig sikker for den menneskelige krop og meget nyttig for udviklingen af landbruget. Andre mener, at resultatet af sådanne transformationer først vil vise sig efter mange år.

Fremkomsten af transgene planter har også delt verden i to. Blandt dem, der går ind for, er USA, Canada, Australien, Argentina og mange andre. Europa og mange lande med et tilbagestående landbrugssystem er imod.

Et argument imod transgene planter er synspunktet om, at sådanne afgrøder i sidste ende selv vil blive til uudryddeligt ukrudt eller vil kombineres med andre beplantninger og forurene miljøet. Det er selvfølgelig meget muligt.

Situationen i verden og i Rusland

Genmodificerede varer er meget sjældne på europæiske hylder. Regeringsmyndigheder vedtager strenge love, der kræver mærkning af sådanne produkter. Der er også DNA-regler. En lignende stilling i Europaer af politisk og økonomisk karakter.

Der er endnu ingen sådanne love i Rusland. Der er dog ingen love, der tillader plantning af genetisk modificerede afgrøder. Det er muligt at gennemføre udviklinger for at få nye sorter, og det er også tilladt at importere genetisk transformerede produkter fra udlandet. Transgene sojabønner og majs importeres til Rusland.

Den offentlige mening om situationen med genetisk modificerede varer dannes af medierepræsentanter. De blæser op for skandaler og stiller sig på side med genmodificerede produkters fjender. Videnskabelige beviser for dets sikkerhed forbliver i skyggen.

Indhentning af transgene planter
Indhentning af transgene planter

Enhver grund til bekymring?

Alle planter, der udsættes for genetisk transformation, gennemgår obligatoriske sikkerhedstests, før de godkendes til massebrug. Regeringsafdelinger undersøger de miljømæssige og toksikologiske risici ved at dyrke disse afgrøder. Ingen alvorlige farlige konsekvenser efter brugen af genetisk modificerede fødevarer er endnu blevet registreret.

Genteknik giver et ret lyst syn: Transgene planter bliver ikke syge eller rådner. Men glem ikke det gamle ordsprog: "Naturen tolererer ikke tomhed." Hvor går sygdomme og skadedyr hen? Vil parasitterne gå uden mad og dø? Hvad dette fænomen vil føre til, er stadig uklart.

Ifølge modstandere af transgene teknologier begår geningeniører vold mod naturen. De, i modsætning til opdrættere, flytter gener i enhver retning, hvilketuundgåeligt føre til katastrofale konsekvenser. Men på et tidspunkt blev kirurger anklaget for uforskammethed for at blande sig i den menneskelige krop, men i dag er medicinen gået langt frem, og lægernes handlinger forårsager ikke kontroverser.

Hvorom alting er, er det umuligt at stoppe fremskridt. Det er sandsynligt, at brugen af transgene planter er den nærmeste fremtid for landbrugsindustrien. Desuden vil udviklingen af genteknologi kunne hjælpe landbruget ud af mange vanskelige situationer. Og nye bioteknologier vil give en løsning på andre problemer (fødevarer, teknologiske og politiske).

Nu bliver det klart, hvad transgene planter (GMP'er) er, enhver læser af artiklen kan give et eksempel og besvare dette spørgsmål.

Anbefalede: