WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаОрганізація виробництва, Трудове право України, Cоцзахист → Роль біотехнологій у рослинництві для світової системи продовольчого забезпечення - Реферат

Роль біотехнологій у рослинництві для світової системи продовольчого забезпечення - Реферат

Рослини вперше були видозмінені за допомогою генної інженерії наприкінці 1970-х років. Мері-Делл Чілтон разом зі своїми колегами використали поширену грунтову бактерію Agrobacterium tumefaciens, яка, потрапляючи на рослину, передає деякі фрагменти своєї ДНК у рослинні клітини. Чілтон з колегами додали сторонній ген до цієї бактерії, який та, своєю чергою, передала рослині, після чого він став частиною рослинної ДНК. Цю бактерію й досі використовують в генній інженерії разом з іншими методиками швидкого введення ДНК у рослинні клітини. Всі вони дають однаковий результат: рослинна клітина сприймає впроваджений в неї ген і починає експресувати його як свій власний.

Переваги і ризики

Сорти, одержані за допомогою генної інженерії, вперше були вирощені 1996 року в Сполучених Штатах на площі 1,7 млн га. У 2002 році під них було відведено 58,7 млн га у 16 країнах світу. Поки що основним мотивом вирощування цих культур є протидія хворобам, шкідникам і бур'янам. Боротьба з бур'янами при вирощуванні генетично модифікованих рослин базується на тому, що останні синтезують модифікований ензим (протеїн), що дає їм змогу виживати після внесення гербіциду, який діє саме на цей ензим. Фермери мають змогу висіяти стійке до гербіцидів насіння, дочекатися появи сходів (як сільськогосподарської культури, так і бур'янів), а потім обробити посівні площі гербіцидом. Бур'яни загинуть, а висіяна культура ростиме. Перевага для фермера полягає у тому, що він витрачає менше часу на боротьбу з бур'янами і досягає кращої чистоти посівів, не лише застосовуючи менш токсичні гербіциди, а й у багатьох випадках вносячи меншу їх кількість. Крім того, ця технологія дає можливість використовувати ощадливіші технології обробітку грунту, зокрема обходитися без оранки або зменшувати її глибину, що сприяє збереженню структури грунту, затримує в ньому вологу та зменшує його ерозію. Стійкі до гербіцидів культури (сою, канолу, бавовник і кукурудзу) у 2002 році вирощували на площі 48,6 млн га.

Стійкі до шкідників сорти були одержані біоінженерним шляхом за допомогою поширеної грунтової бактерії Bacillus thuringiensis (Bt), яку протягом понад п'ятдесят років використовують у промисловому виробництві інсектицидних аерозолів. Цей мікроорганізм є нешкідливим для людини, проте коли він потрапляє у травний канал комахи, його протеїни зв'язуються зі специфічними молекулярними рецепторами кишки шкідника, внаслідок чого у ній утворюються пори і комаха гине від голоду.

Комерційне використання препаратів на основі Bt почалося наприкінці 1930-х років у Франції, але навіть у 1999 році на них припадало менше 2% загального обсягу світового продажу інсектицидів. Bt, який раніше використовували як листковий інсектицид, став основним засобом захисту рослин лише після того, як гени, відповідальні за синтез Bt-токсину, було введено у генетичний код основних сільськогосподарських культур. Нині широко використовують Bt-сорти кукурудзи та бавовнику, які у 2002 році вирощували на загальній площі 14,5 млн га. Стійкі до вірусів сорти були створені шляхом введення у рослинну клітину невірулентних компонентів хвороботворного вірусу, внаслідок чого було досягнуто ефекту своєрідної вакцинації проти збудника. Ця методика називається виробленням стійкості за допомогою патогенів. З її допомогою виведено стійкі до вірусів сорти гарбуза і папайї, які були дозволені до продажу в США. Їх вирощують на площах приблизно в 1 млн га.

Культури, одержані за допомогою біоінженерії, нині відкривають перед сільськогосподарськими виробниками нові можливості у боротьбі зі шкідниками та хворобами рослин. Як з будь-якою технологією, тут є ризики та вигоди, пов'язані з генетично модифікованими рослинами, проте наявні дані свідчать, що використання генетично модифікованих сортів дає змогу підвищити ефективність боротьби з хворобами, шкідниками та бур'янами, істотно скоротити витрати пестицидів, використовувати менш токсичні засоби захисту рослин і зменшити загрозу від їхнього застосування для людини та довкілля. Нормативно-правова база, що регламентує створення і вирощування цих сортів, буде вдосконалюватися у міру того, як розвиватиметься сама технологія і наукове співтовариство більше дізнаватиметься про неї та її вплив на людину і навколишнє середовище.

Багато з найсуперечливіших аспектів генної інженерії рослин, таких як стійкість до пестицидів, перенос генів та питання інтелектуальної власності, не є специфічними для цієї нової технології і стосуються всієї сільськогосподарської науки. Деякі види комах виробили стійкість до Bt-аерозолів, а це свідчить про те, що окремі шкідники можуть стати резистентними і до Bt-рослин. Однак, незважаючи на те, що Bt-сорти з 1996 по 2002 роки культивувалися у всьому світі на площах понад 62 млн га, не було зареєстровано жодного випадку розвитку резистентності. Причиною цього є, очевидно, не лише біологічні чинники, які визначають взаємодію комах і Bt-рослин, а й те, що у США державний регуляторний орган — Агентство з захисту навколишнього середовища — вимагає розробки плану запобігання розвитку резистентності при впровадженні Bt-сортів. Під такі суворі вимоги не підпадає жоден інший інсектицид. І все ж сільськогосподарські виробники, компанії та регуляторні агентства повинні пильно стежити за розвитком резистентності до біотехнологічних сортів, виведених з метою протидії шкідникам, вірусам і бур'янам, так само, як вони повинні це робити щодо інших технологій захисту рослин.

Важливо розглянути сумарний позитивний ефект для людини і довкілля, що його справлятимуть біотехнологічні сорти, перш ніж сформується резистентність до них, а також шляхи подолання цієї резистентності у разі її виникнення. Окрім резистентності до пестицидів, проблемою може бути перенос генів від біотехнологічних до традиційних культур. Ймовірність переопилення сої є дуже малою, тому ризик схрещування генетично модифікованої сої зі звичайною є мінімальним, але цього не можна стверджувати щодо інших культур. І якщо гени біотехнологічних культур, що забезпечують такі захисні властивості, як стійкість до шкідників, потраплять у геном небіотехнологічних рослин, наприклад бур'янів, слід буде оцінити наслідки появи в екосистемі таких бур'янів. Ці ж питання стосуються і небіотехнологічних культур, але вони не привертають до себе такої уваги, як у разі генетично модифікованих культур, через наявність гучного громадського резонансу довкола останніх.

Подальші перспективи

У майбутньому потенціал використання біотехнології у рослинництві значно розшириться і не обмежуватиметься самим лише виведенням культур з підвищеною стійкістю. Розробляються рослини, які зможуть виконувати роль "фабрик" ліків, засобів очищення токсичних звалищ, альтернативних джерел енергії та біоматеріалів, таких як барвники, миючі засоби, клеї, мастила, пластмаси тощо. Споживачі можуть розглядати ці продукти як такі, що підвищують якість їхнього життя краще, аніж сучасні, стійкі до шкідників і хвороб, культури.

Переваги генної інженерії для споживача проявляться ще рельєфніше, коли рослини будуть генетично модифіковані для одержання ліків або міститимуть підвищену кількість необхідних вітамінів і мікроелементів. Для того щоб оцінити всі переваги і ризики біотехнології у сільському господарстві, потрібна неупереджена дискусія поінформованих сторін, яка допоможе визначити роль цього новітнього напряму в майбутньому нашої системи продовольчого забезпечення та охорони здоров'я. Немає підстав вважати, що технологія, в тому числі біотехнологія, повністю вирішить усі проблеми світового сільського господарства. Проте ті, хто знає про можливості біотехнології, переконані, що вона є важливим компонентом їх вирішення.

Loading...

 
 

Цікаве