Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

14.3: Вибіркова селекція та генна інженерія

  • Page ID
    3773
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Розробка нового сорту врожаю є прикладом сільськогосподарської біотехнології, низки інструментів, що включають як традиційні методи селекції, так і більш сучасні лабораторні методи. Традиційні методи датуються тисячами років, тоді як біотехнологія використовує інструменти генної інженерії, розроблені за останні кілька десятиліть.

    Селективне розведення (штучний відбір)

    Майже всі фрукти та овочі, знайдені на вашому місцевому ринку, не відбуватимуться природним шляхом. Насправді вони існують лише завдяки людському втручанню, яке почалося тисячі років тому. Люди створили переважну більшість видів сільськогосподарських культур, використовуючи традиційні методи селекції на природних, диких рослин. Ці практики спираються на селективне розведення (штучний відбір), полегшене людиною розмноження особин з бажаними ознаками. Наприклад, високоврожайні сорти були отримані шляхом селекційної селекції. Традиційні методи селекції, хоча і низькотехнологічні та прості у виконанні, мають практичний результат модифікації генетичної інформації організму, створюючи таким чином нові ознаки.

    Вибіркове розмноження обмежене, однак, життєвим циклом рослини та генетичними варіантами, які є природним чином. Наприклад, навіть найшвидший квітучий сорт кукурудзи має час генерації 60 днів (час, необхідний для проростання насіння, отримання зрілої рослини, запилення і в кінцевому підсумку дати більше насіння) в ідеальних умовах. Кожне покоління дає можливість вибірково розводити окремі рослини і генерувати насіння, які трохи ближче до бажаного результату (наприклад, виробляють більші, соковитіші ядра). Крім того, якщо жодна людина не має варіантів генів, які призводять до більших, соковитих ядер, неможливо штучно виділити цю рису. Нарешті, традиційна селекція перемішує всі гени між двома розведеними особами, які можуть налічувати десятки тисяч (наприклад, кукурудза має 32 000 генів). При змішуванні такої великої кількості генів результати можуть бути непередбачуваними.

    Цікавий приклад - кукурудза (кукурудза). Біологи виявили, що кукурудза була розроблена з дикої рослини під назвою теосінт. Завдяки традиційній селекційній практиці люди, що живуть тисячі років тому на території нинішньої Південної Мексики, почали відбирати бажані ознаки, поки не змогли перетворити рослину на те, що зараз відомо як кукурудза (малюнок\(\PageIndex{a}\)). При цьому вони назавжди (і несвідомо) змінювали свої генетичні вказівки.

    Теосінте і сучасна кукурудза. Останній має набагато більші качани з більшими, соковитішими та жовтими ядрами.
    Малюнок\(\PageIndex{a}\): Дика трава під назвою теосінт була генетично модифікована шляхом селективного розведення для отримання того, що зараз відомо як кукурудза (кукурудза). Цей процес трансформації розпочався тисячоліттями тому корінними жителями нинішньої Мексики. Зображення Ніколь Рейгер Фуллер/Національний науковий фонд (суспільне надбання).

    Ця історія генетичної модифікації є спільною майже для всіх видів сільськогосподарських культур. Наприклад, капуста, брокколі, брюссельська капуста, цвітна капуста та капуста були розроблені з одного виду рослини дикої гірчиці (малюнок\(\PageIndex{b}\)). Дикий паслін був джерелом томатів, баклажанів, тютюну та картоплі, останній розроблений людьми 7000 — 10 000 років тому в Південній Америці.

    Рослина дикої капусти має прикореневі листя і дрібні жовті квіти.
    Малюнок\(\PageIndex{b}\): Brassica oleracea - рослина сімейства гірчичних і відома як дика капуста. З нього були розроблені багато знайомі культури, такі як цвітна капуста, брокколі, брюссельська капуста, ну і звичайно ж, капуста. Зображення Кулака (CC-BY-SA).

    Генна інженерія

    Генна інженерія - це процес безпосередньої зміни ДНК організму для отримання бажаних культур швидше, ніж селективне розмноження. Оскільки гени можуть бути отримані від інших видів або навіть синтезовані в лабораторії, вчені не обмежуються існуючими генетичними варіаціями в межах виду культури (або тісно пов'язаних видів, з якими їх можна схрестити). Це розширює можливі риси, які можуть бути додані до культур. Сучасна генна інженерія більш точна, ніж селекційне розведення в тому сенсі, що біологи можуть модифікувати лише один ген. Також генна інженерія може ввести ген між двома віддалено спорідненими видами, наприклад, вставляючи бактеріальний ген в рослину (малюнок\(\PageIndex{c}\)).

    Порівняння традиційної селекції рослин та генної інженерії
    Малюнок\(\PageIndex{c}\): Як селекційна (традиційна) селекція, так і сучасна генна інженерія виробляють генетичні модифікації. Генна інженерія дозволяє менше і точніше генетичних модифікацій. Традиційний процес розмноження рослин вводить в рослину ряд генів. Ці гени можуть включати ген, відповідальний за бажану характеристику, а також гени, що відповідають за небажані характеристики. У традиційному розведенні нитка ДНК донорського сорту (А) та ланцюг ДНК реципієнта (С) поєднуються для отримання нового сорту ДНК нитки. Нитка донорської ДНК містить частину всього генома організму, включаючи бажаний ген (B). У новому різновидному ланцюжку ДНК багато генів переносяться з потрібним геном. Генна інженерія дозволяє впроваджувати в рослину специфічний ген або гени, що відповідають за цікаві характеристики. Звужуючи введення в один з небагатьох ідентифікованих генів, вчені можуть ввести потрібну характеристику, не вводячи також гени, відповідальні за небажані характеристики. У генній інженерії потрібний ген (B) копіюється з генома донорського організму (А). Бажаний ген з ланцюга ДНК донорського організму та ланцюга ДНК реципієнта (С) об'єднуються для отримання нового сорту ланцюга ДНК. Тільки потрібний ген переноситься на місце в геному реципієнта. Змінено з Майкла Ермарта/FDA (суспільне надбання).

    Генетично модифіковані організми (ГМО) - це ті, у яких їх ДНК була змінена за допомогою генної інженерії. Генетично модифіковані культури іноді називають генетично інженерними (GE) культурами. Трансгенні організми - це тип генетично модифікованого організму, який містить гени з іншого виду. Оскільки вони містять унікальні комбінації генів і не обмежуються лабораторією, трансгенні рослини та інші ГМО ретельно контролюються державними установами, щоб переконатися, що вони придатні для споживання людиною та не загрожують іншим рослинним та тваринним тваринам. Оскільки ці чужорідні гени (трансгени) можуть поширюватися на інші види в навколишньому середовищі, особливо в пилку та насінні рослин, для забезпечення екологічної стабільності потрібні великі випробування.

    Як генетично модифікувати рослинні клітини

    ДНК може бути вставлена в рослинні клітини за допомогою різних методів. Наприклад, генна гармата просуває ДНК, пов'язану з частинками золота, в рослинні клітини. (ДНК негативно заряджається і чіпляється за позитивно заряджене золото.) Більш традиційний підхід використовує рослинний збудник Agrobacterium tumefaciens (рис.\(\PageIndex{d}\)). Зазвичай ця бактерія викликає хворобу коронкової жовчі у рослин, вставляючи круглий шматок ДНК, який називається плазмідою Ti, у рослинні клітини. Ця ДНК інтегрується в хромосоми рослин, даючи їм гени для вироблення жовчного (малюнок\(\PageIndex{e}\)), який забезпечує будинок для бактеріального збудника.

     

    Менша овальна клітина (Agrobacterium) вставляє Т-ДНК в більшу квадратну клітинку (рослина).
    Малюнок\(\PageIndex{d}\): Клітина Agrobacterium tumefaciens (A) вставляє плазміду Ti (C), яка містить Т-ДНК (a) у рослинну клітину (D). Т-ДНК в кінцевому підсумку потрапляє в ядро рослини (G), де зберігається ДНК рослини. Зображення Чандреса (CC-BY-SA).
    Дерево з кулястими наростами, що виходять з нижньої частини стовбура
    Малюнок\(\PageIndex{e}\): Кронкова жовч, спричинена Agrobacterium tumefaciens. Ця бактерія вставляє ДНК в рослинні клітини, що змушує їх виробляти коронкову жовч. Цей процес може бути скоригований вченими, щоб вставити гени, які кодують бажані ознаки у види сільськогосподарських культур. Зображення Скотта Нельсона (суспільне надбання).

    Вчені змінюють процес, за допомогою якого Agrobacterium заражає та генетично змінює рослинні клітини для отримання генетично модифікованих рослин з сільськогосподарськими корисними ознаками наступним чином (рис.\(\PageIndex{f}\)):

    1. Т-ДНК, яка кодує для коронної жовчі видаляється з плазміди Ti, і додаються гени для бажаних ознак.
    2. Потім модифіковану плазміду додають назад до Agrobacterium.
    3. Agrobacterium заражає недиференційовані рослинні клітини (стовбурові клітини, які можуть розвиватися в будь-яку частину рослини; малюнок\(\PageIndex{g}\)).
    4. Модифікованим рослинним клітинам дають гормони для вироблення всієї рослини.
    Agrobacterium вставляє модифіковану плазміду Ti в рослинну клітину, щоб зробити трансгенну рослину
    Малюнок\(\PageIndex{f}\): Процес виробництва трансгенної рослини за допомогою Agrobacterium. Плазміда Ti була розроблена таким чином, щоб включити ген, що цікавить, і ген маркера, який пізніше вкаже, які клітини є трансгенними. Прямокутник представляє Agrobacterium. Він містить регулярну бактеріальну ДНК і плазміду Ti, представлену колом. Т-ДНК (яка надає інструкторів для виробництва коронної жовчі) видаляється, а замість цього вставляється трансген (ген, що представляє інтерес) та ген виробника. Цікавий ген пофарбований в зелений колір, а ген-маркер (для стійкості до антибіотика канаміцин) забарвлений в синій колір. Далі клітини рослин заражаються Agrobacterium. Бактеріальна клітина вставляє плазміду Ti в багатогранну рослинну клітину. Трансген переноситься в ядро рослинної клітини, яке містить регулярну рослинну ДНК. Далі відбираються клітини рослин з цікавим геном і дозволяють їм ділитися. Це робиться шляхом культивування рослинних клітин на канаміцинових середовищах в чашці Петрі. Виробляються мозолі, скупчення недиференційованих рослинних клітин. Нарешті, гормони застосовуються для індукування росту пагонів і коренів. Стрілка вказує від чашки Петрі на трансгенну рослину в горщику. Зображення Меліси Ха (CC-BY).
    Зелені краплі рослинних клітин в неглибокому посуді
    Малюнок\(\PageIndex{g}\): Окремі рослинні клітини спочатку генетично інженерні за допомогою Agrobacterium. Потім вони переростають у мозолі (краплі недиференційованих рослинних клітин) і отримують гормони для індукування розвитку коренів і пагонів. Оскільки всі клітини рослини, які з часом виростають, походять від однієї генетично інженерної клітини, вся рослина трансгенна. Зображення Ігге (CC-BY-SA).

    Приклади генетично модифікованих культур

    Багато генетично модифікованих культур були схвалені в США і виробляють наші продукти харчування. Першим генетично модифікованим організмом, схваленим Управлінням з контролю за продуктами і ліками США (FDA) в 1994 році, були помідори Flavr Savr™, які мають більш тривалий термін зберігання (затримка гниття), оскільки ген, відповідальний за руйнування клітин в інгібується. Помідори Flavr Savr генетично модифіковані (оскільки їх ДНК була змінена), але не трасгенні (оскільки вони не містять генів іншого виду). Томат Flavr Savr не успішно залишився на ринку через проблеми зі збереженням та доставкою врожаю. Золотий рис виробляє β-каротин, попередник вітаміну А (рис.\(\PageIndex{h}\); β-каротин також у високих концентраціях знаходиться у моркві, солодкій картоплі та дині, надаючи їм помаранчевий колір.) Кукурудза, бавовна та соя Roundup Ready® стійкі до цього звичайного гербіциду, що полегшує рівномірне обприскування його в полі, щоб знищити бур'яни, не завдаючи шкоди сільськогосподарським культурам (рис.\(\PageIndex{i}\)).

    Чаша звичайного рису і миска золотистого рису, який має оранжево-жовтий колір
    Малюнок\(\PageIndex{h}\): Золотий рис має оранжево-жовтий колір, оскільки містить до 35 мкг β-каротину (попередника вітаміну А) на грам рису, що може запобігти мільйонам випадків сліпоти у всьому світі. Зображення Міжнародного науково-дослідного інституту рису (CC-BY).
    Глечики Roundup бур'янів і трави вбивця на полиці магазину
    Малюнок\(\PageIndex{i}\): Раундап - поширений гербіцид. Рослини Roundup Ready ® генетично модифіковані, щоб протистояти округлу, тобто гербіцид не вбиває їх. Це дозволяє фермерам рівномірно обприскувати Раундап, вбиваючи бур'яни, не завдаючи шкоди посівам. Зображення Майка Моцарта (CC-BY).

    Культури також були розроблені для виробництва інсектицидів. Bacillus thuringiensis (Bt) - бактерія, яка виробляє кристали білка, токсичні для багатьох видів комах, які харчуються рослинами. Комахи, які з'їли Bt токсин, перестають харчуватися рослинами протягом декількох годин. Після того як токсин активізується в кишечнику комах, смерть настає протягом пари днів. Ген для виробництва Bt токсину був доданий до багатьох культур, включаючи кукурудзу (малюнок\(\PageIndex{j}\)), картоплю та бавовна, забезпечуючи рослинам захист від комах.

    ДНК від Bacillus thuringiensis, паличкоподібної бактерії, переноситься на рослину кукурудзи
    Малюнок\(\PageIndex{j}\): Генна інженерія для отримання кукурудзи Bt. Ген від Bacillus thuringiensis, який виробляє Bt токсин, видаляється і вставляється в рослину кукурудзи. Кукурудза Bt тепер виробляє інсектицид (Bt токсин) і може захищатися від шкідників. Зображення FDA (суспільне надбання).

    Генетично модифіковані продукти широко поширені в Сполучених Штатах. Наприклад, 94% посівів сої були генетично модифіковані для стійкості до гербіцидів у 2020 році. Так само 8% бавовни та 10% посівів кукурудзи були модифіковані для стійкості до гербіцидів на додаток до 83% бавовни та 79% посівів кукурудзи, які були генетично модифіковані різними способами.

    Генетично модифіковані тварини також нещодавно вийшли на ринок. Лосось AquaAdvantage® модифікований для більш швидкого зростання і був затверджений в листопаді 2015 року. Однак станом на березень 2021 року вони досі не були продані через юридичні проблеми. У 2020 році FDA затвердила свиней GalSafe™ для виробництва ліків та харчових продуктів. Цим свиням не вистачає молекули зовні своїх клітин, які викликають алергію у деяких людей.

    Переваги генетично модифікованих культур

    Досягнення в галузі біотехнології може забезпечити споживачів продуктами харчування, збагаченими поживними речовинами, тривалішими або містять нижчий рівень певних природних токсинів, присутніх у деяких харчових рослинам. Наприклад, дослідники використовують біотехнології, щоб спробувати зменшити насичені жири в кулінарних оліях та зменшити алергени в продуктах харчування. Чи дійдуть ці переваги до людей, які потребують їх найбільше, залишається з'ясувати. Хоча вирощування золотого рису може вирішити дефіцит вітаміну А у мільйонів людей, він історично не був доступний для цих людей, оскільки він запатентований і дорогий. Аналогічно, генетично модифіковане насіння могло б збільшити дохід збіднілих фермерів, якби вони були доступні за низькими або без витрат, але це не завжди так.

    Папайї Rainbow та SunUp - це історія успіху того, як генетично модифіковані культури можуть принести користь дрібним фермерам та економіці загалом. На початку 1990-х років виникла хвороба знищувала виробництво папайї на Гаваях і загрожувала знищити промисловість в 11 мільйонів доларів (цифра\(\PageIndex{k}\)). На щастя, чоловік на ім'я Денніс Гонсалвес (фігура\(\PageIndex{l}\)), який був вихований на цукровій плантації, а потім став фізіологом рослин в Корнельському університеті, розробив рослини папайї, генетично сконструйовані, щоб протистояти смертельному вірусу. До кінця десятиліття гавайська індустрія папайї і життєдіяльність багатьох фермерів були врятовані завдяки безкоштовному розповсюдженню насіння доктора Гонсалвеса.

    Рослина папайї з жовтими, скрученими листям (зліва) і папайєю з темно-зеленими «бичачими очима» на ній, проявляючи симптоми вірусу кільцевої плями папайї.
    Малюнок\(\PageIndex{k}\): Симптоми вірусу кільцевої плями папайї показані на дереві (а) та плодах (b). Зображення APS (суспільне надбання).
    Денніс Гонсалвес
    Малюнок\(\PageIndex{l}\): Денніс Гонсалвес генетично сконструйовані папайї, щоб протистояти вірусу кільцевої плями. Зображення від ARS USDA (суспільне надбання).

    Вплив генетично модифікованих культур на навколишнє середовище залежить від специфічної генетичної модифікації та того, які сільськогосподарські практики вона просуває. Наприклад, культури Bt виробляють власні інсектициди такі, що зовнішнє застосування цих хімічних речовин є непотрібним, зменшуючи негативний вплив промислового сільського господарства. Поточні дослідження вивчають, чи можуть сільськогосподарські культури бути розроблені для фіксації азоту в атмосфері (як це роблять деякі бактерії), а не покладатися на амоній, нітрити та нітрати в ґрунті. Якби ці культури були успішно розроблені, вони могли б зменшити внесення синтетичних добрив та мінімізувати стік поживних речовин, що призводить до евтрофікації.

    Генетично модифіковані культури можуть мати потенціал для збереження природних ресурсів, дозволяти тваринам більш ефективно використовувати поживні речовини, присутні в кормах, і допомогти задовольнити зростаючі світові потреби в їжі та землі. На практиці, однак, країни, які використовують генетично модифіковані культури порівняно з тими, які не тільки користуються незначним (або неіснуючим) збільшенням врожайності.

    Недоліки генетично модифікованих культур

    Соціальні проблеми

    Права інтелектуальної власності є одним із важливих чинників нинішньої дискусії щодо генетично модифікованих культур. Генетично модифіковані культури можуть бути запатентовані агропідприємствами, що може призвести до їх контролю та потенційної експлуатації сільськогосподарських ринків. Деякі звинувачують компанії, такі як Monsanto, в нібито контролі виробництва насіння та ціноутворення, багато на шкоду фермерам (цифра\(\PageIndex{m}\)).

    Група протестуючих. Один тримає знак зупинки, на якому написано «Стоп Монсанто».
    Малюнок\(\PageIndex{m}\): Протестувальники у Вашингтоні виступають проти генетично модифікованих організмів і Monsanto конкретно. Зображення обрізане з Сари Стіерч (CC-BY).

    Екологічні проблеми

    Генетично модифіковані культури викликають кілька екологічних проблем. Монокультурне землеробство вже знижує біорізноманіття, а вирощування генетично модифікованих культур, для яких окремі рослини досить схожі генетично, загострює це. Використання культур Roundup Ready ® природно заохочує широке використання гербіцидів, що може ненавмисно вбити сусідні місцеві рослини. Ця практика також збільшить залишки гербіцидів на продуктах. Хоча культури Bt корисні в тому сенсі, що вони не вимагають зовнішнього застосування інсектицидів, але Bt токсин поширюється в їх пилку. Раннє дослідження показало, що пилок кукурудзи Bt може бути шкідливою для гусениць монархів (фігура\(\PageIndex{n}\)), але тільки в концентраціях, які рідко досягаються в природі. Подальші дослідження показали, що більшість вирощуваної кукурудзи Bt не завдала шкоди монархам; однак, один штам кукурудзи Bt був таким чином вилучений з ринку.

    Жовто-біла гусениця поїдає лист
    Малюнок\(\PageIndex{n}\): Раннє дослідження показало, що пилок, що містить Bt токсин, може завдати шкоди корисним і місцевим комахам, таким як ця гусениця монарха. Однак без культур Bt фермери частіше обприскують інсектициди, циркулюючи більше шкідливих хімічних речовин, ніж пилок з культур Bt. Зображення Джуді Галлахер (CC-BY).

    Завдяки схрещуванню або гібридизації генетично модифіковані культури можуть ділитися своїми трансгенами з дикими родичами. Це може вплинути на генетику цих диких родичів і мати непередбачені наслідки для їх популяцій і навіть може мати наслідки для більшої екосистеми. Наприклад, якщо ген, розроблений для надання стійкості до гербіцидів, повинен був перейти від генетично модифікованої культури до дикого родича, це може перетворити дикий вид на супер бур'ян - вид, який не можна контролювати гербіцидом. Потім його бурхливий ріст може витіснити інші дикі види та дику природу, яка залежить від нього, тим самим впливаючи на екологічну шкоду.

    Не тільки втекли гени могли змінювати бур'яни, але вони також могли потрапити в популяції місцевих видів. Це може зробити деякі місцеві види кращими конкурентами, ніж вони були раніше, порушуючи динаміку екосистем. (Вони потенційно можуть перевершити інші місцеві види, з якими вони інакше співіснували б.)

    Хоча є докази генетичного перенесення між генетично модифікованими культурами та дикими родичами, поки немає доказів екологічної шкоди від цієї передачі. Зрозуміло, що постійний моніторинг, особливо за новорозвиненими культурами, є виправданим.

    Втеча генетично модифікованих тварин також може порушити екосистеми. Наприклад, якщо лосось AquaAdvantage повинен був втекти в природну екосистему, як це часто роблять вирощувані риби, вони могли б перевершити місцевого лосося, включаючи зникаючі види. Їх генетична модифікація, яка сприяє швидкому зростанню, може призвести до конкурентної переваги.

    Проблеми зі здоров'ям

    Окрім екологічних ризиків, деяких людей турбують потенційні ризики для здоров'я генетично модифікованих культур, оскільки вони відчувають, що генетична модифікація змінює внутрішні властивості або сутність організму. Однак, як обговорювалося вище, відомо, що як традиційна селекційна практика, так і сучасна генна інженерія породжують постійні генетичні зміни. Крім того, селективне розведення насправді має більший і непередбачуваний вплив на генетику виду через його порівняно грубу природу.

    Щоб вирішити ці проблеми (та інші), Національні академії наук, інженерії та медицини США (NASEM) опублікували всеосяжний звіт на 500 сторінок у 2016 році, який узагальнив сучасні наукові знання щодо генетично модифікованих культур. У доповіді під назвою «Генетично інженерні культури: досвід та перспективи» було розглянуто понад 900 дослідницьких статей, окрім публічних коментарів та свідчень експертів. GE Crop Report NASEM виявив, що «немає обґрунтованих доказів різниці в ризиках для здоров'я людини між поточними комерційно доступними генетично інженерними (GE) культурами та традиційно виведеними культурами, а також не знайшов переконливих причинно-наслідкових доказів екологічних проблем від культур GE». Крім того, Продовольча та сільськогосподарська організація ООН дійшла висновку, що ризики для здоров'я людей та тварин від використання ГМО незначні. Науковий консенсус щодо генетично модифікованих культур цілком зрозумілий: вони безпечні для споживання людиною.

    Потенціал генетично модифікованих культур бути алергенними є одним із потенційних несприятливих наслідків для здоров'я, і його слід продовжувати вивчати, особливо тому, що деякі наукові дані свідчать про те, що тварини, які годували генетично модифікованими культурами, зазнали шкоди. У звіті GE Crop Report NASEM зроблено висновок, що при розробці нових культур саме продукт повинен бути вивчений на потенційні ризики для здоров'я та навколишнього середовища, а не процес, який досяг цей продукт. Це означає, що як традиційна селекційна практика, так і сучасна генна інженерія дають нові риси через генетичну модифікацію, вони обидва представляють потенційні ризики. Таким чином, для безпеки навколишнього середовища і здоров'я людини обидва повинні бути адекватно вивчені.

    Чи є генетично модифіковані культури рішенням, яке нам потрібно?

    Значні ресурси, як фінансові, так і інтелектуальні, були виділені для відповіді на питання: чи генетично модифіковані культури безпечні для споживання людиною? Після багатьох сотень наукових досліджень відповідь - так. Але все ж залишається істотне питання: чи потрібні вони? Звичайно, наприклад, у таких випадках, як папайя на Гаваях, яким загрожувало викорінення через агресивне захворювання, генна інженерія була швидким та ефективним рішенням, яке було б надзвичайно важко, якщо не неможливо, вирішити за допомогою традиційної селекційної практики.

    Однак у багатьох випадках ранні обіцянки генетично інженерних культур - що вони покращать харчові якості харчових продуктів, нададуть стійкість до хвороб та забезпечать безпрецедентний прогрес у врожайності сільськогосподарських культур - значною мірою не здійснилися. У звіті GE Crop Report NASEM зазначається, що, хоча генетично модифіковані культури призвели до зменшення сільськогосподарських втрат від шкідників, зменшення використання пестицидів та зниження рівня травматизму від інсектицидів для сільськогосподарських працівників, вони не збільшили темпи, з якими врожайність зростає порівняно з не-GE посіви. Крім того, хоча є деякі помітні винятки, такі як золотистий рис або вірусостійкі папайї, дуже мало генетично інженерних культур було вироблено для підвищення харчової спроможності або запобігання захворюванням рослин, які можуть спустошити дохід фермера та зменшити продовольчу безпеку. Переважна більшість генетично модифікованих культур розробляється лише для двох цілей: ввести стійкість до гербіцидів або стійкість до шкідників. Генетично модифіковані культури зосереджені в розвинених країнах, а їх доступність в країнах, що розвиваються, де вони, мабуть, найбільш необхідні, обмежена (рис.\(\PageIndex{o}\)).

    Лінійний графік площі землі, що використовується для генетично інженерних культур перед картою світу, що позначає 28 країн, де ці культури використовуються.
    Ілюстрація\(\PageIndex{o}\): Глобальна площа генетично модифікованих культур у мільйоні гектарів 1996—2015 рр. В цілому гектари генетично модифікованих культур збільшилися, а в 2011 році країни, що розвиваються перевершили промислові країни. До 2015 року з 28 країн, які вирощували біотехнологічні культури, розвивалися 20, і лише вісім були розвиненими країнами. Латиноамериканські, африканські та азіатські фермери разом виросли 97,1 млн га (54%) зі світових 179,7 мільйонів біотехнологічних гектарів, тоді як промислові країни засіяли лише 83 млн га або 46%. Зображення та підпис (змінено) з Тагері, Ф., Азаді, Х., & D'Haese, M. (2017). Світ без голоду: Органічні або ГМ-культури? Стійкість, 9 (4), 580. дої:10.3390/су9040580. (CC-BY)

    Пропоноване додаткове читання

    НАСЕМ. 2016 РІК. Генноінженерні культури: досвід та перспективи.

    Атрибуції

    Модифікований Мелісою Ха з наступних джерел: