Nykyaikainen viljelty maissi oli perinnetty teosinteesta, antiikin ruohosta, yli 6,000-vuotta perinteisen jalostuksen kautta. Nicole Rager Fuller, kansallinen tiedesäätiö

Koska 1980-biologit ovat käyttäneet geenitekniikkaa ilmaisemaan uusia ominaisuuksia viljelykasveissa. Viimeisten 20-vuosien aikana näitä viljelykasveja on kasvatettu yli miljardilla hehtaarilla Yhdysvalloissa ja maailmanlaajuisesti. Huolimatta siitä, että viljelijät hyväksyivät ne nopeasti, geneettisesti muokatut (GE) viljelykasvit ovat edelleen kiistanalaisia ​​monien kuluttajien keskuudessa, jotka ovat joskus joutuneet hankkimaan tarkkoja tietoja.

Viime kuussa Yhdysvaltain kansalliset tiedeakatemiat, tekniikka ja lääketiede julkaisivat a arviot 20-vuosien tiedot GE-viljelykasveista. Mietinnössä vahvistetaan suurelta osin aiempien kansallisten akatemioiden raportit ja muiden suurten tieteellisten organisaatioiden tuottamat arviot kaikkialla maailmassa, mukaan lukien Maailman terveysjärjestö ja Euroopan komissio.

Ohjaan a laboratorio joka tutkii riisiä, joka on peruselintarvike, joka on puolet maailman ihmisistä. Laboratorioni tutkijat tunnistavat geenejä, jotka kontrolloivat suvaitsevaisuutta ympäristökuormitukseen ja vastustuskykyyn sairauksiin. Käytämme geenitekniikkaa ja muita geneettisiä menetelmiä geenifunktion ymmärtämiseksi.

Olen vahvasti samaa mieltä NAS: n kertomuksesta, jonka mukaan jokainen viljely, jota kasvatetaan perinteisesti tai kehitetään geenitekniikan avulla, olisi arvioitava tapauskohtaisesti. Jokainen sato on erilainen, jokainen ominaisuus on erilainen ja kunkin maanviljelijän tarpeet ovat erilaiset. Kasvun parantamisessa voidaan edistyä enemmän käyttämällä sekä tavanomaista jalostusta että geenitekniikkaa kuin käyttämällä kumpaakin lähestymistapaa yksin.

Biotekniikan ja perinteisen jalostuksen välinen lähentyminen

Uudet molekyylityökalut hämärtävät eroa perinteisen jalostuksen ja nykyaikaisilla geneettisillä menetelmillä tehtyjen geneettisten parannusten välillä. Eräs esimerkki on markkerilla tuettu jalostus, jossa geneettikot tunnistavat geenit tai kromosomaaliset alueet, jotka liittyvät viljelijöiden ja / tai kuluttajien toivomiin ominaisuuksiin. Tutkijat etsivät sitten tiettyjä markkereita (malleja) kasvien DNA: han, jotka liittyvät näihin geeneihin. Näiden geneettisten markkereiden avulla ne voivat tunnistaa tehokkaasti kasveja, joilla on halutut geneettiset sormenjäljet, ja eliminoida kasveja, joilla on ei-toivottua genetiikkaa.

Kymmenen vuotta sitten kollegani ja minä eristimme geeni, nimeltään Sub1, joka valvoo suvaitsevaisuutta tulviin. Miljoonat riisinviljelijät Etelä- ja Kaakkois-Aasiassa kasvavat riisiä tulva-aloilla, joten tämä ominaisuus on erittäin arvokas. Useimmat riisilajit kuolevat kolmen päivän kuluttua täydestä upottamisesta, mutta Sub1-geenin kasvit kestävät kaksi viikkoa täydellistä upotusta. Viime vuonna lähes viisi miljoonaa viljelijää kasvatti yhteistyökumppaneideni kehittämiä Sub1-riisilajikkeita Kansainvälinen riisitutkimuslaitos käyttäen markkerilla tuettua jalostusta.

Toisessa esimerkissä tutkijat tunnistivat geneettiset variantit, jotka liittyvät karjaan hornlessnessiin (joita kutsutaan "kyselyiksi") - ominaisuus, joka on yleinen naudan rotuissa, mutta harvoin maitotarhoissa. Viljelijät dehorn rutiininomaisesti maitoa karjaa suojelemaan käsittelijöitä ja estävät eläimiä vahingoittamasta toisiaan. Koska tämä prosessi on tuskallista ja pelottavaa eläimille, eläinlääkärin asiantuntijat ovat vaatineet vaihtoehtoisten vaihtoehtojen tutkimista.

Jonkin sisällä opiskella julkaistiin viime kuussa, tutkijat käyttivät genomin muokkausta ja lisääntymiskloonausta tuottamaan lypsylehmiä, joilla oli luonnollisesti esiintyvä mutaatio hornlessnessille. Tällä lähestymistavalla voidaan parantaa miljoonien nautojen hyvinvointia vuosittain.

Kemiallisten hyönteismyrkkyjen vähentäminen ja saannon parantaminen

Arvioidessaan, miten GE-viljelmät vaikuttavat viljelykasvien tuottavuuteen, ihmisten terveyteen ja ympäristöön, NAS-tutkimuksessa keskityttiin pääasiassa kahteen kasveihin suunniteltuun piirteeseen: vastustuskyky hyönteisten tuholaisiin ja herbisidien sietokyky.

Tutkimuksessa todettiin, että viljelijät, jotka istuttivat viljelykasveja, jotka on suunniteltu suojaamaan hyönteisten kestävää ominaisuutta - perustuvat bakteerin geeneihin Bacillus thuringiensistai Bt - yleensä kokenut vähemmän häviöitä ja levitti vähemmän kemiallisia hyönteismyrkkyjä kuin viljelijöille, jotka istuttivat ei-Bt-lajikkeita. Siinä todettiin myös, että maatiloilla, joissa istutettiin Bt-viljelykasveja, oli enemmän hyönteisten biologista monimuotoisuutta kuin maatiloilla, joissa viljelijät käyttivät laaja-alaisia ​​hyönteismyrkkyjä tavanomaisiin viljelykasveihin.

Geneettisesti muunnetut viljelykasvit, joita tällä hetkellä kasvatetaan Yhdysvalloissa (IR = hyönteisenkestävä, HT = rikkakasvien torjunta-aine tolerantti, DT = kuivuuskestävä, VR = virusresistentti). Coloradon valtionyliopiston laajennusValiokunta totesi, että rikkakasvien torjunta-aineiden (HR) kasvit lisäävät tuottoa, koska rikkaruohoja voidaan hallita helpommin. Esimerkiksi HR-kanaa istutetut viljelijät saivat suurempia tuottoja ja tuottoja, mikä johti tämän lajikkeen laajaan käyttöönottoon.

Eräs HR-viljelykasvien istutuksen etu on pienempi maanmuokkaus - maaperän kääntämisprosessi. Ennen istutusta viljelijöiden täytyy tappaa rikkakasvit omilla aloillaan. Ennen rikkakasvien torjunta-aineiden ja HR-viljelykasvien viljelyä viljelijät kontrolloivat rikkaruohoja jalostamalla. Kuivaus aiheuttaa kuitenkin eroosion ja valumisen, ja se vaatii energiaa traktorien polttoon. Monet maanviljelijät haluavat alentaa maanviljelykäytäntöjä, koska ne lisäävät kestävää hoitoa. HR-kasveilla viljelijät voivat tehokkaasti hallita rikkaruohoja ilman jalostusta.

Valiokunta pani merkille selvän yhteyden HR-viljelykasvien istuttamisen ja vähentyneiden maatalouskäytäntöjen välillä kahden viime vuosikymmenen aikana. On kuitenkin epäselvää, johtuivatko HR-viljelykasvien käyttöönotosta viljelijöiden päätökset käyttää säilytystyötä, tai jos viljelijät, jotka käyttivät säilytystyötä, tekivät HR-kasveja helpommin.

Alueilla, joilla HR-viljelykasvien istutus johti voimakkaaseen glyfosaatin rikkakasvien torjuntaan, eräät rikkaruohot kehittivät vastustuskykyä rikkakasvien torjunta-aineelle, minkä vuoksi viljelijöiden oli vaikea valvoa rikkaruohoja käyttämällä tätä herbisidiä. NAS-raportissa todettiin, että Bt- ja HR-viljelykasvien kestävä käyttö edellyttää integroidut tuholaistorjuntastrategiat.

Raportissa käsitellään myös seitsemää muuta 2015issa kasvatettua GE: n elintarvikekasvia, mukaan lukien omena (Malus domestica), canola (Brassica napus), sokerijuurikas (Beta vulgaris), papaija (Carica papaija), peruna, squash (Cucurbita pepo) ja munakoiso (Solanum melongena).

Papaija on erityisen tärkeä esimerkki. 1950sissa papaiirengasvirus hävisi lähes kaikki papaijan tuotannon Havaijin Oahun saarella. Kun virus levisi muihin saariin, monet maanviljelijät pelkäsivät, että se tuhoaisi Havaijin papaijakasvin.

1998 Havaijin kasvipatologissa Dennis Gonsalves käytti geenitekniikkaa pientä leikkausta renkaanpotivirus-DNA: sta papaijan genomiin. Tuloksena saadut geneettisesti muokatut papaijapuut olivat immuuneja infektiolle ja tuottivat 10-20-kertaiseksi enemmän hedelmiä kuin tartunnan saaneet kasvit. Dennisin uraauurtava työ pelasti papaija-alan. Kaksikymmentä vuotta myöhemmin tämä on edelleen vain menetelmä papaijarenkaiden viruksen kontrolloimiseksi. Tänään huolimatta joidenkin kuluttajien mielenosoituksia, 80 prosenttiosuus Havaijin papaijakasvista on geneettisesti muokattu.

Tiedemiehet ovat myös käyttäneet geenitekniikkaa torjumaan tuholaista, jota kutsutaan hedelmä- ja ampuma-porauslaitteeksi, joka syödä munakoisoa Aasiassa. Bangladeshin maanviljelijät usein ruiskuttavat hyönteismyrkkyjä joka 2-3 -päivänä, ja joskus niin usein kuin kaksi kertaa päivässä, hallitsemaan sitä. Maailman terveysjärjestö arviot että vuosittain esiintyy maailmanlaajuisesti noin kolme miljoonaa torjunta-ainemyrkytystä ja yli 250,000-kuolemantapauksia.

Vähentää kemiallisia sumutetta munakoisolla, Cornellin yliopiston ja Bangladeshin tutkijat suunnittelivat Bt: tä munakoisojen genomiin. bt brinjal (munakoiso) otettiin käyttöön Bangladeshissa 2013issa. Viime vuonna 108in Bangladeshin viljelijät kasvattivat sitä ja pystyivät vähentämään voimakkaasti hyönteismyrkkyjä.

Syötä maailma ekologisesti perustuvalla tavalla

Geneettisesti parantuneet viljelykasvit ovat hyötyneet monista viljelijöistä, mutta on selvää, että pelkästään geneettinen parannus ei pysty ratkaisemaan monimutkaisia ​​haasteita, joita viljelijät kohtaavat. Tarvitaan myös ekologisesti perustuvia maatalouden lähestymistapoja sekä infrastruktuuria ja asianmukaisia ​​politiikkoja.

Sen sijaan, että olisimme huolissamme elintarvikkeissamme olevista geeneistä, meidän on keskityttävä tapoihin, joilla autetaan perheitä, maanviljelijöitä ja maaseutuyhteisöjä menestymään. Meidän on oltava varmoja siitä, että jokainen voi varaa ruokaa ja minimoida ympäristön pilaantuminen. Toivon, että NAS-raportti voi auttaa siirtämään keskusteluita GE: n viljelyyn liittyvistä väitteistä poikkeavien argumenttien lisäksi ja keskittämään ne uudelleen käyttämällä kaikkia asianmukaisia ​​teknologioita ruokkimaan maailmaa ekologisesti perustuvalla tavalla.

Author

Pamela Ronald, Kalifornian yliopiston kasvipatologian professori, Davis. Hänen laboratoriotutkimuksissaan selvitetään sairauden vastustuskyvyn geneettistä perustaa ja riisiä koskevaa stressiä. Hän on yhdessä yhteistyökumppaneidensa kanssa suunnitellut riisiä, jotka ovat vastustuskykyisiä taudille ja suvaitsevaisuutta tulville, jotka uhkaavat vakavasti riisikasveja Aasiassa ja Afrikassa.

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon