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, v nichž budou kladeny a znehodnoceny transgenní rostliny s příklady.

Relevance problému

Populace planety Země na počátku roku 2016 byla 7,3 miliardy lidí a do dnešního dne se rychle zvyšuje. Mnoho lidí na planetě má pocit stálého nedostatku jídla a vody. Je to 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 oblast stále nadále klesá v důsledku biologické degradace, dezertifikace půdy, propláchnutí užitného povrchu, odstranění 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 se vyznačuje poklesem množství biologicky cenných produktů. Výsledkem je nedostatek bílkovin, vitamínů a dalších užitečných prvků.

Vědecké obce předpovídají zvýšení počtu lidstva na Zemi na 9-11 miliard do roku 2050, proto je nutné zdvojnásobit nebo dokonce ztrojnásobit objem zemědělských produktů po celém světě. Toto zvýšení není možné bez zavedení transgenních rostlin, které pomáhají zvyšovat výnosy a snižovat cenu produktů, stejně jako obsahují vlastnosti, které se nenacházejí v rostlinách rostoucích 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 kombinace mateřských rostlin, které navzájem mění geny a byly získány nové známky. Tento proces trval spoustu času a konečný produkt ne vždy splňoval očekávání.

Díky vývoji nových technologií bylo možné mnohem rychleji změnit genotyp rostlin zavedením nezbytných genů. Tato linie vědecké činnosti získala jméno genetického inženýrství. Rostliny s pozměněnými 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.
• Fytopatogenní mikroorganismy.

Jsou také zavedeny geny, které prodlužují dobu zrání. 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 vědci vytvářejí řadu chemických sloučenin. Škůdci se postupně přizpůsobují jedům a stávají se stabilní. Ekologická situace se zhoršuje: potřebný hmyz zahyne a do půdy proniknou nebezpečné chemické látky.

Genetické inženýrství nabízí vytvoření genů, které produkují ochranu proti škůdcům. U rajčat je odstraněn 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 vysoké výnosy, nebojí parazity a neublíží.

Tato praxe byla provedena od roku 1984. První transgenní rostlina byla zaregistrována v roce 1983. Byl to tabák, jehož buněčné struktury představovaly cizí geny. Testy tabáku na poli byly provedeny v roce 1986 ve Spojených státech. A v roce 1994 byly v USA dodávány transgenní potraviny. Jednalo se o rajčata s nízkou zralostí a sóji. O dva roky později se na trhu objevil celý seznam geneticky transformovaných plodin: kukuřice, rajčata, brambory, sójové boby, řepka, ředkvička, cuketa, bavlna.

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

Vědecký proces

Vytvoření transgenních rostlin začíná zavedením určitých genů do rostlinných buněk pro integraci do jejich chromozomů. Proces zavádění 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. Pro tento účel se používá způsob zavedení transgenů, který exprimuje protilátky proti virovému proteinu v buňkách. Odstranění kultur, které nejsou náchylné k virům, umožnilo vytvořit spolehlivou ochranu rostlin proti mnoha druhům virových chorob rostlin.

Hlavní metody získání transgenních rostlin jsou:

1. Aplikace agrobakteria. Jedná se o zavedení speciální bakterie do genotypu rostlin.
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

Šlechtění nedovolilo získat rostliny s velkým množstvím vitamínů. Vývoj biochemie poskytl takovou příležitost. Byla například vyrobena "zlatá rýže" se zvýšeným obsahem vitaminu A. Byla vypěstována jahoda s vysokým obsahem vitamínu C. Vyráběla se sója, v níž se množství vitaminu E pětkrát zvýšilo

S pomocí rostlin se vyrábějí různé hodnotné bílkoviny, vakcíny a protilátky. S pomocí rostlinných systémů se vytvářejí rekombinantní proteiny v průmyslovém měřítku. První člověk získal růstový hormon v roce 1986. Od té doby se syntetizovalo mnoho proteinů, 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 napomoci rozkladu ropy a jiných nebezpečných látek v rozsáhlých oblastech.

K čištění vody a půdy můžete použít rostliny, které absorbují škodlivé látky z prostředí, zejména těžké kovy. 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 "čistících prostředků". K čištění vody by měly být tyto rostliny ponořeny kořenovým systémem do vodných roztoků.

Trendy v průmyslu

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 v jedné letní sezóně dvakrát plodí.)
3. Produkce transgenních rostlin odolných vůči hmyzu. (Existuje brambor, který ničí bramborový list.)
4. Odvoz odrůd, které překonávají jakékoliv povětrnostní podmínky.
5. Ředění rostlin produkujících živočišné bílkoviny. (V Číně byla zavedena značka tabákové produkce lidského laktoferinu.)

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

Rozdíly mezi geneticky modifikovanými a původními 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. Ale ve skutečnosti skoro nikdo nedává toto označení. Odpovídající kontroly pravidelně odhalují takové porušení.

K získání práva na dovoz, příjem a prodej geneticky modifikovaných výrobků existuje státní registrace, což je placené řízení. To je extrémně nevýnosné pro výrobce potravin.

Označení 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 a ověřeno všech 10 druhů transgenních rostlin. Patří sem:

• Sója dvou druhů;
• Kukuřice pěti odrůd;
• Brambory dvou odrůd;
• Řepa;
• Cukr 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 hrdost vědců představují brambory, z nichž jsou zabíjeny bramborové jedlíci.

Ochránci životního prostředí 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, kdo jsou pro - USA, Kanada, Austrálie, Argentina a mnoho dalších. Proti Evropě a mnoha zemím se zpětným systémem zemědělství.

Argument proti transgenním rostlinám je přesvědčení, že tyto plodiny se nakonec změní na nepostradatelnou plevel nebo budou kombinovat s jinými výsadbami, což znečišťuje životní prostředí. Samozřejmě, je to docela možné.

Situace ve světě a v Rusku

Geneticky modifikované produkty jsou na evropských regálech velmi vzácné. Státní orgány přijaly přísné zákony, které vyžadují označování takových výrobků. Existují také normy týkající se DNA. Tato pozice Evropy je politická a ekonomická.

V Rusku ještě takové zákony neexistují. Neexistují však žádné zákony umožňující výsadbu geneticky modifikovaných plodin. Je možné uskutečnit vývoj získávání nových odrůd 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?

Každá rostlina, která prochází genetickou přeměnou, předchází povinným bezpečnostním kontrolám před získáním povolení k masové aplikaci. Státní agentury zkoumají environmentální a toxikologické rizika při pěstování těchto plodin. Nebyly zaznamenány žádné závažné nebezpečné následky po použití geneticky modifikovaných přípravků.

Genetické inženýrství nabízí poměrně jasné vyhlídky: transgenní rostliny nejsou ochablé a nemají hnilobu. Nezapomeňte však na staré výroky: "Příroda netoleruje prázdnotu." Kam jít do nemocí a škůdců? Nechávají paraziti bez jídla a zemřou? To, co to povede, ještě není jasné.

Podle odpůrců transgenních technologií se genetickí inženýři dopouštějí násilí proti přírodě. Na rozdíl od chovatelů pohybují nějaké geny v jakémkoliv směru, což nevyhnutelně povede k smutným důsledkům. Avšak v jednom okamžiku byli chirurgové obviněni z inzerence, že zasahují do lidského těla, ale dnes se lék pohybuje daleko dopředu a činnost lékařů nevyvolává spor.

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

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