ذرت کشت مدرن از تئوزینت، چمن باستانی، بیش از 6,000 سال از طریق پرورش متعارف اهلی شده است. نیکول رگار فولر، بنیاد ملی علوم

از آنجا که زیست شناسان 1980s از مهندسی ژنتیک برای بیان صفات جدید در گیاهان استفاده می کنند. در طول سال های اخیر 20، این محصولات در ایالات متحده و در سراسر جهان بیش از یک میلیارد هکتار رشد کرده است. علیرغم پذیرش سریع آنها توسط کشاورزان، محصولات کشاورزی ژنتیکی (GE) در بین بسیاری از مصرف کنندگان همچنان بحث برانگیز است، که گاهی اوقات به سختی می توان اطلاعات دقیق را بدست آورد.

ماه گذشته، آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی آمریکا منتشر شد این فایل نقد می نویسید: از سال 20 داده های مربوط به محصولات GE. این گزارش تا حد زیادی نتایج را تایید می کند گزارش های قبلی آکادمی ملی و بررسی های انجام شده توسط سایر سازمان های بزرگ علمی در سراسر جهان، از جمله سازمان بهداشت جهانی و کمیسیون اروپا.

من مستقیم لابراتوار که برنج را مطالعه می کند، محصول غذای اصلی برای نیمی از مردم جهان است. محققان در آزمایشگاه من شناسایی ژن هایی هستند که کنترل تحمل به استرس محیطی و مقاومت در برابر بیماری دارند. ما از مهندسی ژنتیک و دیگر روش های ژنتیکی برای درک عملکرد ژن استفاده می کنیم.

من به شدت با گزارش NAS موافقم که هر یک از محصولات، چه به طور عادی و چه از طریق مهندسی ژنتیک، باید بر اساس یک مورد مورد بررسی قرار گیرد. هر محصول متفاوت است، هر صفی متفاوت است و نیازهای هر کشاورز نیز متفاوت است. پیشرفت بیشتر در بهبود محصول می تواند با استفاده از هر دو تولید مثل و مهندسی ژنتیک نسبت به استفاده از هر دو روش به تنهایی انجام شود.

همگرایی بین زیست فناوری و پرورش متعارف

ابزار مولکولی جدید تمایز بین پیشرفت های ژنتیکی با پرورش متعارف و کسانی که با روش های ژنتیک مدرن ساخته شده اند را تیره می کند. یک مثال، پرورش کمک کننده نشانگر است که ژنتیک ها ژن ها یا مناطق کروموزومی را با ویژگی های مورد نظر کشاورزان و مصرف کنندگان شناسایی می کنند. سپس محققان برای نشانگرهای خاص (الگوهای) در یک DNA گیاهی که با این ژن ها مرتبط هستند، دنبال می شوند. با استفاده از این نشانگرهای ژنتیکی، آنها می توانند گیاهانی را که دارای اثر انگشت ژنتیکی مورد نظر هستند و گیاهان را از طریق ژنتیک نامطلوب حذف می کنند شناسایی کنند.

ده سال پیش همکاران من و من جدا شدیم یک ژن Sub1 نامیده می شود، که کنترل تحمل به سیل را کنترل می کند. میلیون تن از کشاورزان برنج در جنوب و جنوب شرقی آسیا برنج را در مناطق سیل زده رشد می دهند، بنابراین این ویژگی بسیار ارزشمند است. اکثر انواع برنج بعد از سه روز کامل شدن زیر آب می میرند، اما گیاهان با ژن Sub1 می توانند از دو هفته کامل آب زیرزمینی جلوگیری کنند. سال گذشته نزدیک به پنج میلیون کشاورز، برنج های Sub1 را که توسط همکاران من در آن ساخته شده بودند، رشد دادند موسسه تحقیقات برنج بین المللی با استفاده از مارکر کمک پرورش.

در مثال دیگری، محققان انواع ژنتیکی را شناسایی کرده اند که با گاوها (که به عنوان "نظر" خوانده می شود) مرتبط است - یک ویژگی معمول در نژادهای گوشتی، اما در نژادهای شیری نادر است. کشاورزان به طور مرتب گاوهای شیری را از بین می برند تا از محافظان خود محافظت کنند و حیوانات را از آسیب رساندن به دیگران جلوگیری کنند. از آنجا که این روند برای حیوانات دردناک و ترسناک است، متخصصان دامپزشکی برای تحقیق در گزینه های جایگزین دعوت کرده اند.

در یک مطالعه دانشمندان در ماه گذشته منتشر کرده اند از اصلاح ژنوم و کلونینگ تولید مثل برای تولید گاوهای شیری استفاده کرده اند که جهش طبیعی را برای نواختن انجام می دهند. این رویکرد دارای قابلیت بالقوه برای بهبود رفاه میلیون ها گاو در هر سال است.

کاهش حشره کش ها شیمیایی و افزایش عملکرد

در ارزیابی اینکه چگونه محصولات کشاورزی GE بر تولید محصول، سلامت انسان و محیط تاثیر می گذارند، مطالعه NAS به طور عمده بر دو ویژگی است که به گیاهان مهندسی شده است: مقاومت در برابر آفات حشرات و تحمل علف کش ها.

این مطالعه نشان می دهد که کشاورزان که کاشت محصولات کشاورزی طراحی شده اند حاوی خصیصه مقاوم به حشرات - بر اساس ژن های از باکتری Bacillus thuringiensis، یا Bt - به طور کلی ضایعات کمتر و اسپری های شیمیایی حشره کش شیمیایی کمتری نسبت به کشاورزان که بوته های غیر Bt را کاشتند، استفاده می شود. همچنین به این نتیجه رسید که مزارع هایی که کاشت بوته آنها کاشته شده بود، تنوع زیستی حشرات بیشتر از مزارع دارد که کشاورزان از حشره کش های وسیع در محصولات متعارف استفاده می کردند.

محصولات اصلاح شده ژنتیکی در حال حاضر در ایالات متحده رشد می کنند (IR = مقاومت در برابر حشرات، HT = تحمل علف کش، DT = مقاومت به خشکی، VR = مقاوم در برابر ویروس). فرمت دانشگاه ایالتی کلرادواین کمیته دریافت که محصولات مقاوم در برابر علف کش (HR) به افزایش عملکرد کمک می کند، زیرا می توان علف های هرز را راحت تر کنترل کرد. به عنوان مثال، کشاورزان که کلزا را کاشتند، بهره بیشتری به دست می آورند و بازدهی می کنند که منجر به پذیرش وسیع این گونه محصول می شود.

یکی دیگر از مزایای کاشت محصول HR، کاهش خاكستری - فرآیند تبدیل خاک است. قبل از کاشت، کشاورزان باید علف های هرز را در زمینه های خود بکشند. پیش از ظهور علف کش ها و محصولات انسانی، کشاورزان علف های هرز را با تلخ کنترل می کردند. با این حال، آبیاری باعث فرسایش و رواناب می شود، و نیاز به انرژی برای سوخت تراکتور است. بسیاری از کشاورزان ترجیح می دهند که شیوه های خاکورزی را کاهش دهند زیرا آنها مدیریت پایدار را افزایش می دهند با منابع انسانی، کشاورزان می توانند علف های هرز را بدون تلقیح، کنترل کنند.

این کمیته ارتباطی روشن بین کاشت محصولات کشاورزی و فعالیت های کاهش یافته و کشاورزی را طی دو دهه گذشته نشان داد. با این وجود معلوم نیست که اگر تصویب محصولات کشاورزی منجر به تصمیم کشاورزان برای استفاده از خاک کشت حفاظت شده شود، یا اگر کشاورزان با استفاده از خاکبرداری حفاظتی محصولات کشاورزی HR را راحت تر می پذیرند.

در مناطقی که کشت محصولات HR منجر به وابستگی شدید به گلای فسات علف کش شد، برخی از علف های هرز مقاوم به علف کش را تکامل داد و کشاورزان برای کنترل علف های هرز با استفاده از این علف کش دشوار بود. گزارش ناس به این نتیجه رسید که استفاده پایدار از محصول Bt و HR نیاز به استفاده از آن دارد استراتژی های مدیریت یکپارچه آفات.

این گزارش همچنین در مورد هفت سایر محصولات غذایی GE که در 2015 رشد می کنند، شامل سیب (Malus domestica)، کلزا (Brassica napus)، چغندر قند (بتا ویگاریس)، پاپایا (کاریکا پاپایا)، سیب زمینی، اسکواش (Cucurbita pepo) و بادمجان (Solanum melongena).

پاپایا یک مثال بسیار مهم است. در 1950s، ویروس ringspot پاپایا تقریبا تمام تولید پاپایا را در جزیره هاوایی جزیره اواهو پاک کرد. همانطور که این ویروس به جزایر دیگر گسترش یافت، بسیاری از کشاورزان از ترس اینکه محصول پاپایا هاوایی را از بین ببرند، ترسیدند.

در آسیب شناس گیاه 1998 هاوایی دنیس گانسالووس مهندسی ژنتیک برای ترکیب یک قطعه کوچک از DNA ویروس Ringspot به ژنوم پاپایا استفاده می شود. درختان پاپایا که به صورت ژنتیکی طراحی شده اند از آلودگی به سیستم ایمنی جلوگیری می کنند و 10-20 برابر بیشتر از محصولات آلوده تولید می شود. کار پیشگام دنیس صنعت پاپایا را نجات داد. بیست سال بعد، این هنوز است تنها روش برای کنترل ویروس ringspot پاپایا. امروز، با وجود تظاهرات برخی از مصرف کنندگان، 80 درصد محصولات پاپایا هاوایی مهندسی ژنتیک است.

دانشمندان همچنین از مهندسی ژنتیک برای مبارزه با آفات به نام میوه و ساقه گوزن که در بادمجان آسیا غرق می شوند استفاده می کنند. کشاورزان در بنگلادش اغلب روزانه هر 2-3، و گاهی اوقات به عنوان دو بار در روز برای کنترل آن، اسپری حشره کش ها را کنترل می کنند. سازمان بهداشت جهانی تخمین می زند که حدود 3 میلیون مورد مسمومیت با سموم و بیش از مرگ و میر 250,000 در سراسر جهان رخ می دهد.

دانشمندان دانشگاه کورنل و بنگلادش Bt را به ژنوم بادمجان تزریق کردند تا برای کاهش اسپریهای شیمیایی در بادمجان. بت بادنجان (بادمجان) در بنگلادش در 2013 معرفی شد. سال گذشته کشاورزان 108 بنگلادش آن را رشد دادند و توانستند اسپری های حشره کش را به شدت کاهش دهند.

تغذیه جهان به شیوه ای اکولوژیکی

محصولات ژنتیکی بهبود یافته برای بسیاری از کشاورزان سود آور است، اما واضح است که بهبود ژنتیکی به تنهایی نمی تواند به طیف گسترده ای از چالش های پیچیده که کشاورزان با آن روبرو هستند برخورد کنند. رویکردهای زیست محیطی مبتنی بر کشاورزی و همچنین زیرساخت ها و سیاست های مناسب نیز مورد نیاز است.

به جای نگرانی در مورد ژن های غذایی ما، ما باید بر روی راه هایی برای کمک به خانواده ها، کشاورزان و جوامع روستایی تمرکز کنیم. ما باید مطمئن باشیم که همه می توانند غذا را تامین کنند و ما باید از تخریب محیط زیست به حداقل برسیم. من امیدوارم که گزارش ناسا بتواند به بحث و گفتگو بپردازد و به جای اینکه منافع طرفداران / طرفداران را در مورد محصولات GE محو کند و آنها را در استفاده از هر تکنولوژی مناسب برای تغذیه جهان به شیوه ای اکولوژیکی متمرکز سازد.

درباره نویسنده

پاملا رونالد، استاد آسیب شناسی گیاهان، دانشگاه کالیفرنیا، دیویس. آزمایشگاه او اساس ژنتیک مقاومت در برابر بیماری و تحمل استرس در برنج را بررسی می کند. با همکارانش، برنج را برای مقاومت در برابر بیماری و تحمل سیل، که به طور جدی محصولات کشاورزی برنج در آسیا و آفریقا را تهدید می کند، طراحی کرده است.

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

at InnerSelf Market و آمازون