Különbség a hibrid és a GM vetőmagok között
Share
HIBRIDMAGOK
Hibrid akkor jön létre, amikor ugyanazon faj két genetikailag eltérő szülőnövénye kereszt-beporzás alatt áll. A beporzás során a hím pollen megtermékenyíti a női petefészkek ivarsejtjeit, hogy utódokat hozzon létre. A hím és nőstény növények genetikai anyaga kombinálódik, hogy kialakuljon az úgynevezett első generációs (F1) hibrid mag.
A természetben:
A virágos növények különféle mechanizmusokat fejlesztettek ki annak érdekében, hogy változatos genetikai tulajdonságokkal rendelkező utódokat hozzanak létre, hogy a változó környezetben nagyobb fennmaradási esélyek legyenek.
A dicliny az egynemű (szemben a hermafroditával) virág előfordulása. Az egyetemes növények különféle növényeken hordozzák a hím és a nőstény virágokat (szemben az egyéni növényekkel, amelyek mindkettőt ugyanazon a növényen hordozzák). Ez arra kényszeríti a kereszt-beporzást.
A dichogamia a portok és a megbélyegzés érettségének időbeli különbsége (férfi és nő reproduktív növényi szervek), ismét ösztönözve a kereszteződést. A protandry a portok dehiscenciájára (érlelésre) utal, mielőtt a stigma fogékonyá válik, míg a protogyny ellenkező esetben.
Az ön összeférhetetlenség (ugyanazon növény virágporának elvetése) és a herkogamia (a portok és a stigma térbeli szétválasztása) biztosítja az önmegtermékenyülés elkerülését.
Az önkompatibilitást heteromorf és homomorf típusokra osztjuk. A distyle (2 típusú virág) vagy a tristyle (3 típusú) heteromorf virággal rendelkező növények látható különbségeket mutatnak az egyes típusok reprodukciós struktúrájában. Csak a különféle virágok kompatibilisek a beporzással a stigma és a stílusmagasság miatt. A homomorf virágok, bár morfológiai szempontból azonosak (megjelenésük szerint), kompatibilitási képességüket gének szabályozzák. Minél nagyobb a genetikai hasonlóság a pollen és az ovulumok (női ivarsejtek) között, annál valószínűbb, hogy ezek nem kompatibilisek a megtermékenyítéshez. [I]
Kereskedelmi használat:
Bár a hibridizáció természetesen a természetben zajlik le, a növénynemesítők vezérelhetik a növények kifejlesztését a kereskedelemben kívánatos tulajdonságok kombinációjával. Példa erre a kártevőkkel, betegségekkel, romlással, vegyi anyagokkal és környezeti terhelésekkel szembeni ellenállás, például az aszály és a fagy, valamint a termés, a megjelenés és a tápanyagprofil javítása..
A hibrideket alacsony technológiájú környezetben állítják elő, például fedett növénytermesztésen vagy üvegházakban. Az olyan új növények példái, amelyek csak hibridként léteznek, a repce, a grapefruit, a csemegekukorica, a sárgadinnye, a mag nélküli görögdinnye, a tangelók, a klementin, az aprium és a csomófélék. [ii] A hibrid növényeket az Egyesült Államokban kutattak az 1920-as években, és az 1930-as évekre a hibrid kukoricát széles körben alkalmazták. [iii]
A hibridizáció Charles Darwin és Gregor Mendel elméleteiből származik az 1800-as évek közepén. A gazdálkodók által alkalmazott legelső módszer a kukorica eltávolítása, amelynek során az anya kukorica növények pollenjét eltávolítják és az apa növényi sorok között ültetik, biztosítva a beporzást csak az apa pollenjétől. Az anyanövényekből betakarított magok tehát hibridek. ii A növény férfi szervszerkezeteinek kézi eltávolítását kézi emaszkulációnak nevezzük.
A nem módosítása a gazdálkodók által a növénynemesítés irányítása céljából alkalmazott másik módszer. A nemi expressziót olyan változó tényezőkkel lehet szabályozni, mint a növényi táplálkozás, a fény- és hőmérsékleti expozíció, valamint a fitohormonok. A növényi hormonok, például az auxinok, az éteril, az erthefon, a citokininek és a brassinosteroidok, valamint az alacsony hőmérsékletek váltják fel a nők nemi expresszióját. A gibberellinek, ezüst-nitrát és pthalimide hormonkezelései, valamint a magas hőmérsékletek általában elősegítik a férfiasságot. én
Szabadalmi és gazdasági kérdések
Az F1 generáció egyedülálló fajta, amely a saját generációval az F2 sorozat előállításához keresztezi a szülő DNS új, véletlenszerű genetikai kombinációjával rendelkező növényeket. Ezért az F1 magvak szabadalmi jogokat adnak termelőiknek, mivel ugyanazt a vetőmagot minden évben meg kell vásárolni ültetéshez.
Habár a hibrid vetőmagok előnyösek, túlságosan drágák a fejlődő országokban történő felhasználáshoz, mivel a vetőmagok költségeihez kapcsolódik a drága gépek követelménye a megtermékenyítéshez és a peszticidek kijuttatásához. Az Zöld Forradalom, egy olyan kampány, amelynek célja a hibrid vetőmagok elterjesztése az élelmiszer-termelés fokozása érdekében, gazdaságilag káros volt a vidéki gazdálkodási közösségekben. A magas karbantartási költségek miatt a mezőgazdasági termelőket arra kényszerítették, hogy földjeiket mezőgazdasági vállalkozóknak adják el, és ezáltal tovább növelik a különbséget a gazdagok és a szegények között.
GM magvak
A rekombináns DNS-technológia magában foglalja a szervezetek génjeinek összeillesztését, akár különféle fajokból is (amelyek a természetben soha nem tudtak szaporodni), hogy "transzgenikus" organizmust eredményezjen. A szexuális szaporodás helyett a genetikailag módosított organizmus, vagyis a "GMO" létrehozására drága laboratóriumi technikákat alkalmaznak.. ii
Mód:
A génfegyverek a leggyakoribb módszer az idegen genetikai anyag bejuttatására az egyszikű növények, például a búza vagy a kukorica genomjaiba. A DNS kötődik arany- vagy volfrámrészecskékhez, amelyek nagy energiaszintnél gyorsulnak fel, és áthatolnak a sejt falán és a membránokon, ahol a DNS integrálódik a magba. Hátránya, hogy sejtszövetkárosodás léphet fel. [Iv]
Az agrobaktériumok növényi paraziták, amelyek természetes módon képesek átalakítani növényi sejteket úgy, hogy géneiket növényi gazdaszervezetbe illesztik. Ez a genetikai információ, amelyet egy különálló plazmid néven ismert DNS-gyűrűn hordoz, kódolja a daganat növekedését a növényben. Ez az adaptáció lehetővé teszi a baktérium számára, hogy tápanyagokat nyerjen a daganatból. A tudósok használják Agrobacterium tumefaciens vektorként a kívánt gének átvitelére a Ti (tumort indukáló) plazmidon keresztül kétszikű növényi fajtákba, például burgonya, paradicsom és dohány. A T DNS (transzformáló DNS) integrálódik a növényi DNS-be, és ezeket a géneket ezután a növény expresszálja. [V]
A mikroinjekció és az elektroporáció más módszerek a géneknek a DNS-be történő átvitelére, az első közvetlenül és a második a pórusokon keresztül. A közelmúltban megjelentek a CRISPR-CAS9 és a TALEN technológiák, mint a genomok szerkesztésének még pontosabb módszerei.
A DNS-transzferek a természetben is előfordulnak, főleg baktériumokban, olyan mechanizmusokon keresztül, mint például a transzpozonok (genetikai elemek) és a vírusok aktivitása. Így fejlődik sok patogén antibiotikum-rezisztenssé. iv
A növényi genomokat úgy módosítottuk, hogy olyan vonásokat tartalmazzanak, amelyek a fajban nem fordulhatnak elő természetesen. Ezeket az organizmusokat szabadalmaztatják az élelmiszer- és gyógyszeriparban történő felhasználáshoz, többek között a biotechnológiai alkalmazások, például gyógyszerek és más ipari termékek előállítása, bioüzemanyagok és hulladékgazdálkodás terén.. ii
Kereskedelmi használat:
Az első „géntechnológiával módosított” növény egy antibiotikum-rezisztens dohánynövény volt, amelyet 1982-ben termesztettek. A herbicid-rezisztens dohánynövények terepkísérleteit Franciaországban és az Egyesült Államokban 1986-ban, majd egy évvel később egy genetikailag módosított rovarálló dohány. Az első, kereskedelemben értékesített géntechnológiával módosított élelmiszer vírusálló dohány volt, amely 1992-ben lépett be a Kínai Népköztársaság piacára. iv A "Flavr Savr" volt az első géntechnológiával módosított növény, amelyet 1994-ben értékesítettek az Egyesült Államokban: egy rothadásálló paradicsom, amelyet a Calgene fejlesztett ki, amelyet később a Monsanto vásárolt meg. Ugyanebben az évben Európa jóváhagyta első, géntechnológiával módosított növényét a kereskedelemben történő értékesítés céljából, egy herbicid-rezisztens dohányt. ii
A dohányt, a kukoricát, a rizst és a gyapotnövényeket módosították a Bt baktérium genetikai anyagának hozzáadásával (Bacilus thuringiensis) beépíteni a baktérium rovarálló tulajdonságait. Az uborka mozaikvírusával szembeni rezisztenciát a többi patogén mellett bevezették a papaya-, burgonya- és tökfélékhez is. A "kerekre kész" növények, mint például a szójabab, képesek fennmaradni a kerekítésként ismert glifozáttartalmú herbicid hatásának. A glifozát megöli a növényeket azáltal, hogy megszakítja az aminosavakat szintetizáló anyagcserét. iv
A növényi tápanyagprofilok javultak az emberi egészségre gyakorolt előnyök, valamint a jobb takarmányozás érdekében. Azokban az országokban, amelyek mag- és hüvelyes növényekre támaszkodnak, természetesen aminosavak hiányában, magasabb szintű lizin, metionin és cisztein aminosavakkal rendelkező GM magokat termelnek. A béta-karotinnal dúsított rizst bevezettek az ázsiai országokban, ahol az A-vitaminhiány a kisgyermekek látási problémáinak gyakori oka.
A növényfejlesztés a géntechnika egy másik aspektusa. Ez a tömegesen termesztett módosított növények felhasználása gyógyszerészeti termékek, például oltások előállításához. A genetikai kutatáshoz és a hasznos vegyületek betakarításához leggyakrabban használt növények, mint például a tengeri zsázsa, a dohány, a burgonya, a káposzta és a sárgarépa, mivel az egyes sejteket eltávolíthatják, megváltoztathatják és megnövelhetik a szövettenyészetekben, hogy differenciálatlan sejtekké váljanak. kallusz. Ezek a kalluszsejtek még nem specializálódtak funkciójában, és így egy egész növényt képezhetnek (egy jelenség, amit totipotenciának nevezünk). Mivel a növény egyetlen géntechnológiával módosított sejtből fejlődött ki, az egész növény az új genommal rendelkező sejtekből áll, és néhány magja ugyanazon bevezetett tulajdonságú utódokat fog termelni. v
Etikai viták és gazdasági hatások
1999-re az Egyesült Államokban feldolgozott élelmiszerek kétharmada tartalmazott GM-összetevőket. 1996 óta a GMO-k termesztésének teljes területe 100-szorosára nőtt. A géntechnológia a terméshozamok és a gazdálkodók nyereségének jelentős növekedését, valamint a növényvédő szerek használatának csökkentését eredményezte, különösen a fejlődő országokban. ii A növényi géntechnika alapítói, nevezetesen Robert Fraley, Marc Van Montagu és Mary-Dell Chilton 2013-ban elnyerték a Világ Élelmiszer-díjat az élelmiszer „minőségének, mennyiségének vagy elérhetőségének” nemzetközi fejlesztése érdekében.. iv
A GMO-k előállítása továbbra is vitatott téma, és az országok eltérőek a szabadalmaztatás és a marketing szempontjai tekintetében. A felvetett aggodalmak között szerepel az emberi fogyasztás és a környezet biztonsága, valamint az élő szervezetek szellemi tulajdonré válásának kérdése. A biológiai biztonságról szóló Cartagena Jegyzőkönyv egy nemzetközi megállapodás a GMO-k előállítására, átadására és felhasználására vonatkozó biztonsági előírásokról.
