Трансгенни растения: производство и употреба

Въпросът за генетично модифицираните растения става все по-актуален през последните години. Трансгенните технологии имат своите противници и защитници, но с течение на времето ситуацията не става по-ясна. В статия ще говорим за това какви са генетично модифицираните растителни култури, където техните плюсове и минуси ще бъдат дадени с примери за трансгенни растения.

Съответствие на проблема

Населението на планетата Земя в началото на 2016 г. е 7,3 милиарда души и бързо се увеличава и до днес. Много народи на планетата изпитват постоянен недостиг на храна и вода. Това се дължи на вредното въздействие на човека върху природата, в резултат на което плодородието на почвата е изчерпано.

През 20-и век най-малко 20% от плодородните територии на планетата са загубени. Тяхната площ все още намалява в резултат на биологично разграждане, опустиняване на земите, зачервяване на полезната повърхност, отнемане на обекти за други нужди.

Преходът към отглеждане на промишлени култури за производството на метанол води до намаляване на площта на обработваемата земя, което още повече изостря ситуацията с човешкото хранене.

Проучванията на Министерството на здравеопазването в Русия показват, че храненето на населението се характеризира с намаляване на количеството биологично ценни продукти. В резултат на това има недостиг на протеини, витамини и други полезни елементи.

Научните общности предвиждат увеличение на броя на човечеството на Земята на 9-11 милиарда до 2050 г., поради което се изисква да се удвои или дори да се утрои обемът на селскостопанското производство по света. Това увеличение не е осъществимо без въвеждането на трансгенни растения, които помагат да се увеличат добивите и да се намалят цените на продуктите, както и да се съдържат свойства, които не се срещат в растенията, произвеждани по традиционните технологии.

Същността на технологиите

Всеки жив организъм има гени, които определят всичките му признаци. Сложните вериги от гени формират свойства. Самата верига се нарича генотип (геном).

По-рано, нови хибридни сортове са получени в резултат на свързването на родителските растения, които променят гени помежду си и са получени нови признаци. Този процес беше голям брой време, а крайният продукт не винаги отговаря на очакванията.

Благодарение на развитието на нови технологии стана възможно да се промени растителният генотип много по-бързо чрез въвеждане на необходимите гени. Тази посока научна дейност е получил името на генното инженерство. Растенията с изменени гени се наричат ​​трансгенни или генетично модифицирани. Генните инженери създават нови генотипи. Поради това е възможно да се получат нови растения по-бързо. Също така имаше възможност за трансформиране на генотип с конкретната цел.

Примери за генни модификации

Генетичното инженерство помага да се въведат гени, които са устойчиви на различни вредни фактори:

• Хербицидно средство.
• Формули за пестициди.
• За фитопатогенни микроорганизми.

Гени, които увеличават периода на зреене, за фиксиране на азота, също се въвеждат. Възможно е да се подобри аминокиселинният протеинов състав на растенията.

Развитието на селскостопанския отрасъл и засаждането на едни и същи култури в големи площи води до размножаване на вредители и трансфер на болести. За да се бори с тях, учените създават множество химически съединения. Вредителите постепенно се адаптират към отрови и стават резистентни. Екологичната ситуация се влошава: необходимите насекоми загиват и в почвата нахлуват опасни химикали.

Генетичното инженерство предлага създаването на гени, които развиват защита от вредители. В домати премахнете ген, който причинява бързо разпадане. Краставиците се добавят гени, отговорни за образуването на захар, като резултат, сладка краставица. Чисто теоретично тези методи позволяват отглеждането на идеални растения, които дават висок добив, не се страхуват от паразити и не се разболяват.

Тази практика се прилага от 1984 г. насам. Първото трансгенно растение е регистрирано през 1983 г. Това беше тютюн, чиито клетъчни структури бяха въведени от външни гени. Изпитанията на тютюна в областта бяха направени през 1986 г. в Съединените щати. И през 1994 г. трансгенната храна дойде в САЩ за продажба. Това са домати с ниска зрялост и соя. Две години по-късно на пазара се появи цял списък от генетично трансформирани култури: царевица, домати, картофи, соя, рапица, репички, тиквички, памук.

Оттогава на всички култури се прилагат генни модификации, чиито култури се увеличават. Това се дължи на икономически ползи. В края на краищата, бръмбарът в Колорадо разрушава огромните картофени култури, което е причината за загубата на милиарди долари. Разтворът е трансгенни картофи, които не са податливи на бръмбар от Колорадо. Можете да продължите да се обаждате на трансгенни растения с примери. Към днешна дата техният списък е доста голям. Почти всички култури са получили двоен ген.

Научен процес

Създаването на трансгенни растения започва с въвеждането на определени гени в растителни клетки за интегриране в техните хромозоми. Процесът на въвеждане на чужди гени се опростява, ако първо клетъчните стени се отстраняват от ензимите: пектиназа или целулаза, което води до появата на протопласти. В структурите на протопластите се въвеждат нови гени, след което клетките се култивират при условията на хранителни вещества, след което образуваните клетки се използват за възстановяване на растенията.

Основната задача на генната наука е трансгенните растения, устойчиви на хербициди и вируси. За тази цел се използва метод за въвеждане на трансгени, който експресира антитела срещу вирусния протеин в клетките. Елиминирането на култури, които не са податливи на вируси, направи възможно създаването на надеждна защита на растенията от много видове вирусни болести по растенията.

Основните методи за получаване на трансгенни растения са:

1. Приложение на агробактериум. Това включва въвеждането на специална бактерия в растителния генотип.
2. ДНК оръдието. В този случай учените буквално "застрелват" своята ДНК в клетка. В резултат на това такива "куршуми" се изграждат заедно с тяхната ДНК на правилното място.

Положителна стойност

Изборът не даде възможност да се получат растения с голям обем витамини. Развитието на биохимията предостави такава възможност. Например се получава "златен ориз" с повишено съдържание на витамин А. Беше получена ягода с високо съдържание на витамин C. Беше получена соя, в която количеството витамин Е беше увеличено пет пъти.

С помощта на растения се произвеждат различни ценни протеини, ваксини, антитела. С помощта на растителни системи се създават рекомбинантни протеини в промишлен мащаб. Първият човешки растежен хормон е произведен през 1986 година. Оттогава са синтезирани много протеини, сред които:

• авидин (използван в молекулярни биологични изследвания);
• казеин (млечен протеин, използван като хранителна добавка);
• колаген и еластин (протеини за лекарства).

С помощта на генетично модифицирани растителни организми се разглеждат въпросите, свързани с пречистването на околната среда. Например, растенията са създадени, които са биоразградими. Те могат да подпомогнат разграждането на нефт и други опасни вещества в огромни райони.

За да пречистите водата и почвата, можете да използвате растения, които абсорбират вредни вещества от околната среда, особено тежки метали. При такива експерименти тютюнът е лидер, притежаващ всички тези способности.

За да изпълняват задачите за пречистване, растенията се засаждат в заразени места, след което се почистват и се засяват с нова партида "почистващи препарати". За пречистването на водата такива растения трябва да бъдат потопени от кореновата система във водни разтвори.

Тенденции в отрасъла

Процесът на получаване на трансгенни растения включва няколко компонента:

1. Деривация на сортове, характеризиращи се с високи добиви.
2. Създаване на култури, способни да добиват няколко култури годишно. (Например има ягоди, които се оплождат два пъти в един летен сезон.)
3. Производство на трансгенни растения, устойчиви на насекоми. (Има картоф, който унищожава бръмбара на листата от картофи.)
4. Извличане на сортове, които преодоляват всички метеорологични условия.
5. Отглеждане на растения, които произвеждат животински протеини. (В Китай е въведена марка тютюнев лактоферин, произвеждащ човешки лактоферин.)

Използването на трансгенни растения спомага за решаването на редица проблеми, сред които: недостиг на храна, агротехнически сложности, развитие на фармакологията и много други. Благодарение на генетично модифицираните растения, вредните пестициди, които оказват неблагоприятно въздействие върху състоянието на околната среда, отиват в миналото. Трансгенните растения, устойчиви на насекоми, не са фантазия, а истински феномен в селскостопанския сектор.

Разлики между генетично модифицирани и естествени растения

Не е възможно общ човек да прави разлика между природни и трансгенни растения. Това се определя чрез лабораторни тестове.

Министерството на здравеопазването на Русия през 2002 г. задължава производителите да етикетират продукти, съдържащи повече от пет процента от генетично трансформирания материал. Но в действителност почти никой не поставя тази маркировка. Съответните проверки разкриват такива нарушения редовно.

За да получи правото да внася, получава и продава генетично модифицирани продукти, има държавна регистрация, която е платена процедура. Това е изключително нерентабилно за производителите на храни.

Етикетирането на продукт не означава, че храната ще навреди на човек. Междувременно много купувачи го смятат за опасен сигнал.

Генетично модифицирани растения - какви са те?

В Русия всички 10 вида трансгенни растения са регистрирани и се изисква да бъдат инспектирани. Те включват:

• соя от два вида;
• царевица от пет сорта;
• картофи от две разновидности;
• цвекло;
• захар от това цвекло.

На Запад генетично модифицираните продукти имат стикери, те са покрити с рафтове за магазини. В Русия също има много подобни продукти, въпреки че няма съответна маркировка. Всички тези стоки обаче се внасят от други страни. В Русия генетично трансформирани култури все още се срещат само в научни експерименти. Истинска гордост за учените е картофите, от които умират картофените листни.

Природозащитниците са против такива картофи. Проучванията показват, че яденето на картофи при плъхове варира кръвната формула, корелацията на органите на тялото, възникват различни патологии. Въпреки това, според учените, това не е извинение за отхвърляне на индустрията като цяло.

Трансгенното развитие е много по-лесно от размножителните методи и понякога по-безопасно. Трансгенните продукти са много по-евтини от природните продукти, така че те са в търсенето в слабо развитите страни. В бъдеще естествените зеленчуци и месо ще станат стока на дребните магазини с високи цени.

Предимства и недостатъци на генетично модифицираните растения

Има две противоположни възгледи относно стойността на трансгенните технологии. Някои учени смятат, че трансформацията на генотипните данни е напълно безопасна за човешкото тяло и е много полезна за развитието на селското стопанство. Други смятат, че резултатът от такива промени ще се окаже само след много години.

Появата на трансгенни растения също раздели света наполовина. Сред тези, които са за САЩ, Канада, Австралия, Аржентина и много други. Срещу Европа и много страни с изоставане система на селското стопанство.

Аргументът срещу трансгенни растения се смята, че такива култури в крайна сметка се превърнат неизкореним плевелите или да бъдат свързани с други насаждения, замърсяващи околната среда. Разбира се, това е напълно възможно.

Положението в света и в Русия

На европейските рафтове генетично модифицираните продукти са много редки. Държавните органи приемат строги закони, изискващи етикетирането на такива продукти. Съществуват и норми за ДНК. Тази позиция на Европа е от политическо и икономическо естество.

В Русия все още няма такива закони. Въпреки това, няма закони, позволяващи засаждането на генетично модифицирани култури. Възможно е да се разработят нови сортове и също така да се позволи внасянето на генно трансформирани продукти от чужди страни. В Русия се внасят трансгенни соя и царевица.

Общественото мнение за ситуацията с генетично модифицираните стоки се формира от представители на медиите. Те раздуват скандали и вземат от страна на враговете на генно-трансформираните продукти. Научни доказателства за нейната безопасност остават на заден план.

Има ли причина за безпокойство?

Всяко растение, подложено на генетична трансформация, подлежи на задължителни проверки за безопасност, преди да получи разрешение за масова употреба. Държавните агенции изследват екологичните и токсикологични рискове при отглеждането на тези култури. Не са регистрирани сериозни опасни последствия след употребата на генетично модифицирани продукти.

Генетичното инженерство предлага доста ярки перспективи: трансгенните растения не се разболяват и не гният. Но не забравяйте древната поговорка: "Природата не толерира празнота". Къде да отидете на болести и вредители? Дали паразитите ще останат без храна и ще изчезнат? Това, което ще доведе до такъв феномен, е неясно.

Според противниците на трансгенните технологии генетичните инженери извършват насилие срещу природата. Те, за разлика от животновъдите, преместват всички гени във всяка посока, което неизбежно ще доведе до нещастни последствия. Въпреки това, по това време, и хирурзи са обвинени осмелил да се намесва в човешкото тяло и съвременната медицина е направила голям напредък, както и действията на лекаря, никой причина за спорове.

Независимо от това, спирането на напредъка е невъзможно. Вероятно използването на трансгенни растения е близкото бъдеще на селскостопанската индустрия. Развитието на генетичното инженерство ще помогне на селското стопанство да преодолее много трудни ситуации. И новите биотехнологии ще предоставят решения на други проблеми (храна, технология и политически).

Сега става ясно, че такова трансгенно растение (GMR), за да даде пример и да отговори на този въпрос, ще бъде в състояние на всеки читател на статията.