Transgenní rostliny: výroba a použití

Otázka geneticky modifikovaných rostlin se v posledních letech stále více stává skutečností. Transgenní technologie mají své oponenty a obránce, ale v průběhu času se situace nestane jasnější. V tomto článku budeme hovořit o tom, jaké jsou geneticky modifikované rostlinné kultury, kde jejich klady a zápory budou mít příklady transgenních rostlin.

Význam problému

Populace planety Země na počátku roku 2016 byla 7,3 miliardy lidí a do tohoto dne se rychle zvyšuje. Mnoho lidí na planetě má pocit stálého nedostatku jídla a vody. To je způsobeno škodlivým účinkem člověka na přírodu, v důsledku čehož je plodnost půdy vyčerpána.

Ve 20. století bylo ztraceno nejméně 20% plodných území na planetě. Jejich plocha stále klesá v důsledku biologické degradace, dezertifikace půdy, propláchnutí užitného povrchu, stažení míst pro jiné potřeby.

Přechod na pěstování průmyslových plodin pro výrobu methanolu vede ke snížení plochy pěstované půdy, což dále zhoršuje situaci s lidskou výživou.

Studie Ministerstva zdravotnictví Ruska ukázaly, že výživa obyvatelstva je charakterizována poklesem množství biologicky cenných produktů. Výsledkem je nedostatek bílkovin, vitamínů a dalších užitečných prvků.

Vědecké obce předpovídají zvýšení počtu lidí na Zemi na 9-11 miliard do roku 2050, proto je nutné zdvojnásobit nebo dokonce ztrojnásobit objem zemědělské produkce po celém světě. Toto zvýšení se neobejde bez zavedení transgenních rostlin, aby se zvýšil objem plodin a snížit cenu výrobků, stejně jako obsahující vlastnosti, které nejsou v rostlinách pěstovaných tradiční technologií.

Podstata technologie

Každý živý organismus má geny, které určují všechny jeho znaky. Komplexní řetězce genů tvoří vlastnosti. Samotný řetězec se nazývá genotyp (genom).

Dříve byly získány nové hybridní odrůdy v důsledku spojení rodičovských rostlin, které navzájem změnily geny a byly získány nové známky. Tento proces byl velké číslo a konečný výrobek ne vždy splňoval očekávání.

Díky rozvoji nových technologií bylo možné genotypu rostliny mnohem rychleji změnit zavedením nezbytných genů. Tento směr vědecké činnosti získalo jméno genetického inženýrství. Rostliny se změněnými geny se nazývají transgenní nebo geneticky modifikované. Genetickí inženýři vytvářejí nové genotypy. Proto je možné rychleji přijímat nová zařízení. Také zde byla možnost transformace genotypu s konkrétním účelem.

Příklady změn genů

Genetické inženýrství pomáhá zavádět geny, které jsou odolné vůči různým škodlivým faktorům:

• Herbicidní prostředky.
• Formulace pesticidů.
• Pro fytopatogenní mikroorganismy.

Jsou také zavedeny geny, které zvyšují dobu zrání dusíku. Je možné zlepšit aminokyselinové proteinové složení rostlin.

Rozvoj zemědělského průmyslu a výsadba stejných plodin ve velkých oblastech vede k množení škůdců a přenosu chorob. V boji proti nim vytvářejí vědci četné chemické sloučeniny. Škůdci se postupně přizpůsobují jedům a stávají se odolnými. Ekologická situace se zhoršuje: potřebný hmyz zahyne a do půdy proniknou nebezpečné chemické látky.

Genetické inženýrství nabízí vytvoření genů, které rozvíjejí ochranu proti škůdcům. U rajčat odstraňte gen, který způsobuje rychlý úpadek. Okurky jsou přidány geny odpovědné za tvorbu cukru, jako výsledek, sladká okurka. Tyto metody zcela čistě teoreticky umožňují pěstování ideálních rostlin, které přinášejí vysoký výnos, nebojí se parazitů a nemají nemoc.

Tato praxe byla zavedena od roku 1984. První transgenní závod byl zaregistrován v roce 1983. Byl to tabák, jehož buňkové struktury byly zavedeny vnějšími geny. Testy tabáku na poli byly provedeny v roce 1986 ve Spojených státech. A v roce 1994 přišla do Spojených států k prodeji transgenní jídlo. Jednalo se o rajčata s nízkou zralostí a sóji. Po dvou letech na trhu přišla seznam geneticky modifikovaných plodin: kukuřice, rajčata, brambory, sóji, řepky olejné, ředkvičky, squash, a bavlny.

Od té doby byly modifikace genů aplikovány na všechny plodiny, jejich plodiny rostou. To je způsobeno ekonomickými výhodami. Koneckonců, Colorado chrobák ničí rozsáhlé brambory plodiny, což je důvod, proč jsou ztraceny miliardy dolarů. Řešením je transgenní brambory, které nejsou náchylné k chrobákovi Colorado. Můžete pokračovat v volání transgenních rostlin s příklady. K dnešnímu dni je jejich seznam poměrně rozsáhlý. Prakticky všechny plodiny obdržely svůj gen dvojitý.

Vědecký proces

Vytvoření transgenních rostlin začíná zavedením určitých genů do rostlinných buněk pro integraci do jejich chromozomů. Proces zavedení cizích genů se zjednoduší, jestliže se nejprve odstraní buňky stěnami enzymy: pektináza nebo celuláza, což vede k vzniku protoplastů. Do protoplastových struktur se zavádí nové geny, po kterých se buňky kultivují za podmínek živin, potom se vytvořené buňky použijí k obnově rostlin.

Hlavním úkolem genetické vědy jsou transgenní rostliny, odolné vůči herbicidům a virům. K tomu je použit způsob zavedení transgenů, který exprimuje protilátky proti virovému proteinu v buňkách. Odstranění kultur, které nejsou náchylné k virům, umožnilo vytvořit spolehlivou ochranu rostlin před mnoha druhy virových chorob rostlin.

Hlavní metody získání transgenních rostlin jsou:

1. Aplikace agrobakterie. Zahrnuje zavedení speciální bakterie do rostlinného genotypu.
2. DNA kanón. V tomto případě vědci doslova "střílí" svou DNA do klece. Výsledkem je, že takové "kulky" jsou postaveny spolu s jejich DNA na správném místě.

Pozitivní hodnota

Výběr nedal příležitost získat rostliny s velkým množstvím vitamínů. Vývoj biochemie poskytl takovou příležitost. Například, to bylo umístěno v „zlatou rýži“ s vysokým obsahem vitamínu A. Přijaté jahod s vysokým obsahem vitamínu C. Produkce sójových bobů, což zvýšilo pětinásobek množství vitamínu E.

S pomocí rostlin se vyrábějí různé cenné bílkoviny, vakcíny a protilátky. S pomocí rostlinných systémů se vytvářejí rekombinantní proteiny v průmyslovém měřítku. První lidský růstový hormon byl vyroben v roce 1986. Od té doby byly syntetizovány mnohé bílkoviny, mezi které patří:

• avidin (používaný v molekulárně biologických studiích);
• kasein (mléčný protein používaný jako doplněk stravy);
• kolagen a elastin (proteiny pro léky).

S pomocí geneticky modifikovaných rostlinných organismů se řeší otázky ekologického čištění. Například rostliny, které jsou biologicky odbouratelné. Mohou pomoci rozložení ropy a jiných nebezpečných látek v rozsáhlých oblastech.

K čištění vody a půdy lze použít rostliny, které absorbují škodlivé látky z prostředí, zejména těžkých kovů. V takových experimentech je tabák vůdcem, který má všechny tyto schopnosti.

K provádění čistících úkolů se rostliny vysazují v kontaminovaných oblastech, pak se čistí a vysévají novou dávkou "čisticích prostředků". K čištění vody by měly být tyto rostliny ponořeny kořenovým systémem do vodných roztoků.

Průmyslové trendy

Postup získávání transgenních rostlin zahrnuje několik složek:

1. Odvoz odrůd charakterizovaných vysokými výnosy.
2. Tvorba plodin schopných produkovat několik plodin za rok. (Například jahodu, která se v jedné letní sezóně dvakrát rodí.)
3. Výroba transgenních rostlin odolných vůči hmyzu. (Existuje brambor, který ničí bramborový list.)
4. Odvoz odrůd, které překonávají jakékoliv povětrnostní podmínky.
5. Pěstování rostlin, které produkují živočišné bílkoviny. (V Číně byla zavedena značka tabákové produkce lidského laktoferinu.)

Použití transgenních rostlin pomáhá řešit řadu otázek, mezi které patří nedostatek potravin, agrotechnická složitost, vývoj farmakologie a mnoho dalších. Díky geneticky modifikovaným rostlinám působí škodlivé pesticidy, které působí negativně na životní prostředí, do minulosti. Transgenní rostliny, odolné vůči hmyzu, nejsou fantazií, ale velmi skutečný jev v zemědělství.

Rozdíly mezi geneticky modifikovanými a přírodními rostlinami

Není možné, aby běžný člověk rozlišoval mezi přírodními a transgenními rostlinami. To je určeno laboratorními testy.

Ministerstvo zdravotnictví Ruska v roce 2002 uložilo výrobcům povinnost označit výrobky obsahující více než pět procent geneticky transformovaného materiálu. Ve skutečnosti však toto označení téměř nikdo nedává. Odpovídající kontroly pravidelně odhalují takové porušení.

K získání práva na dovoz, příjem a prodej geneticky modifikovaných výrobků existuje státní registrace, což je placená procedura. To je pro producenty potravin mimořádně nevýnosné.

Označování na výrobku neznamená, že by potravina ublížila člověku. Zatím mnoho kupujících považuje to za nebezpečný signál.

Geneticky modifikované rostliny - co to jsou?

V Rusku bylo zaregistrováno všech 10 druhů transgenních rostlin, které podléhají ověření. Patří sem:

• sója dvou druhů;
• kukuřice pěti odrůd;
• brambory dvou odrůd;
• řepa;
• cukru z této řepy.

Na Západě mají geneticky modifikované produkty samolepky, jsou poseté policií. Také v Rusku existuje řada podobných výrobků, i když na nich není odpovídající označení. Všechny tyto výrobky jsou však dovezeny z jiných zemí. V Rusku se geneticky transformované plodiny stále nacházejí pouze ve vědeckých experimentech. Skutečnou pýchou vědců je brambor, ze kterého zemřou bramborové jedlíci.

Ekologové jsou proti takovým zemím. Studie ukázaly, že konzumace brambor u potkanů ​​mění vzorec krve, korelace orgánů v těle, různé patologické stavy. Nicméně podle vědců to není ospravedlnění odmítnout průmysl jako celek.

Transgenní vývoj je mnohem jednodušší než metody chovu a někdy i bezpečnější. Transgenní produkty jsou mnohem levnější než přírodní produkty, takže jsou v poptávce v méně rozvinutých zemích. V budoucnu se přírodní zelenina a maso stane komoditou malých obchodů s vysokými cenami.

Výhody a nevýhody geneticky modifikovaných rostlin

Existují dva protichůdné názory na hodnotu transgenních technologií. Někteří vědci považují transformaci genotypových dat za zcela bezpečné pro lidské tělo a velmi užitečné pro rozvoj zemědělství. Jiní věří, že výsledek těchto změn se projeví až po mnoha letech.

Vzhled transgenních rostlin také rozdělil svět na polovinu. Mezi těmi, kteří jsou pro, jsou USA, Kanada, Austrálie, Argentina a mnoho dalších. Proti Evropě a mnoha zemích s pozadu systému zemědělství.

Argumentem proti transgenních rostlin se, že tyto kultury nakonec se stávají nevykořenitelný plevel nebo může být připojen k jiným plantáží, znečištění životního prostředí. Samozřejmě, je to docela možné.

Situace ve světě a v Rusku

Na evropských regálech jsou geneticky modifikované produkty velmi vzácné. Státní orgány přijaly přísné zákony, které vyžadují označování takových výrobků. Existují také normy týkající se DNA. Tato pozice Evropy má politickou a ekonomickou povahu.

V Rusku ještě takové zákony neexistují. Neexistují však žádné zákony umožňující výsadbu geneticky modifikovaných plodin. Je možné rozvíjet nové odrůdy a také dovolit importovat geneticky transformované produkty z cizích zemí. V Rusku se dováží transgenní sója a kukuřice.

Názory veřejnosti na situaci s geneticky modifikovaným zbožím tvoří zástupci médií. Nafouknou skandály a vezmou stranu nepřátel geneticky transformovaných produktů. Vědecké důkazy o její bezpečnosti zůstávají v pozadí.

Existuje nějaký důvod k obavám?

Jakákoli rostlina, která podléhá genetické transformaci, podléhá povinným bezpečnostním kontrolám před získáním povolení k hromadnému použití. Státní agentury zkoumají environmentální a toxikologické rizika při pěstování těchto plodin. Po použití geneticky modifikovaných přípravků nebyly dosud zaznamenány žádné vážné nebezpečné důsledky.

Genetické inženýrství nabízí poměrně jasné vyhlídky: transgenní rostliny se nezhoršují a neruší. Ale nezapomeňte na staré výroky: "Příroda netoleruje prázdnotu." Kam jít na choroby a škůdce? Nechávají paraziti bez jídla a zemřou? To, co bude mít za následek takový jev, je nejasné.

Podle odpůrců transgenních technologií se genetickí inženýři dopouštějí násilí proti přírodě. Oni, na rozdíl od chovatele pohybovat žádný gen v každém směru, což nevyhnutelně vede k smutný důsledky. Nicméně, v té době, a chirurgové byli obviněni z neodvažoval zasahovat do lidského těla a moderní medicína zaznamenala velký pokrok, a lékař je akce nikdo příčinou sporů.

Ať je to možné, není možné zastavit pokrok. Pravděpodobně je použití transgenních rostlin blízké budoucnosti zemědělského průmyslu. A vývoj genetického inženýrství pomůže zemědělství překonat mnoho obtížných situací. A nová biotechnologie poskytnou řešení dalších problémů (potravinářské, technologické a politické).

Nyní je zřejmé, že taková transgenní rostlina (GMR), která poskytne příklad a odpovědí na tuto otázku, bude schopna čtenáři článku.