Достоинства и недостатки трансгенных растений

Размещено на http://allbest.ru

Реферат

Достоинства и недостатки трансгенных растений

Введение

Фундаментальная биология обогатилась за последние годы множеством новых прогрессивных технологий. Идет настоящая биотехнологическая, генноинженерная революция, в основе которой лежат методы трансгенеза, то есть переноса в геном организма чужих генов. Возможности современной биотехнологии, в отличие от традиционных методов генетики и селекции, позволяют комбинировать гены разных биологических видов и получать трансгенные растения. Трансгенная биотехнология - одна из самых передовых и стремительно развивающихся отраслей современной биоиндустрии и, в особенности, современного сельского хозяйства.

1. История трансгенных растений

Генетически модифицированные организмы создаются методами генной инженерии - науки, которая позволяет вводить в геном растения, животного или микроорганизма фрагмент ДНК из любого другого организма с целью придания ему определенных свойств.

Все началось в 1972 году, когда Пол Берг впервые объединил в пробирке в единое целое два гена, выделенных из разных организмов. И получил «молекулярный» гибрид ДНК, которая сама по себе в природе образовываться никак не может. Затем такую рекомбинантную ДНК внесли в бактериальные клетки, и был создан первый трансгенный организм, несущий в себе гены бактерии и гены обезьяны. Первое трансгенное растение было создано в 1982 году, всего лишь спустя 29 лет после открытия первичной структуры ДНК. Это был табак. Так началась история противостояния противников и сторонников генетически модифицированных продуктов. В 1992 году в Китае стали выращивать табак, устойчивый к пестицидам. В 1994 году в США появились генетически модифицированные помидоры. К 1995 году около 60 видов домашних растений было генетически модифицировано. Сейчас число таких видов и сортов сельскохозяйственных растений превышает сотню. Это и картофель, и рис, и рапс, и соя, и кукуруза, и хлопок, и томаты и другие культуры.

трансгенный растение генномодифицированный биология

2. Трансгенные растения: аргументы ЗА

Генетически измененные (трансгенные) культуры прочно входят в жизнь людей. Мировые площади возделывания этих растений неуклонно растут уже несколько лет подряд со скоростью более 10% в год.

Растущий интерес к трансгенным растениям обусловлен тем, что 800 млн. человек ежегодно страдают от недоедания, а миллионы ежегодно умирают от голода. Причины в засухах, болезнях растений и вредителях, неэффективной системе землепользования. Обеспечить продовольствием прирост населения только с помощью традиционных агротехнических приемов, таких как увеличение площадей посадки, использование химических средств подкормки и защиты растений, выведение новых сортов путем классической селекции и т.д., представляется маловероятным. Поэтому, особые надежды возлагаются на генную инженерию, которая, по сути, продолжает направление традиционной селекции по улучшению генотипов полезных растений, но достигает тех же целей более эффективным и быстрым путем.

Чем же так привлекают трансгенные растения (ТР)? ТР более устойчивы ко всевозможным вирусам, бактериям, и другим патогенам, что сокращает или сводит на нет использование гербицидов и инсектицидов в сельском хозяйстве и соответственно расходы на получение продукции (хороший экономический эффект). Урожай ТР дольше хранится, имеет привлекательный вид и улучшенный пищевой состав.

Сейчас в мире существуют сотни генетически модифицированных растений (соя, кукуруза, картофель, томаты, хлопок, рапс), растений с так необходимыми для сельского хозяйства свойствами. Но если раньше на создание новых видов и сортов с улучшенными свойствами уходили десятилетия или, по крайней мере, годы, то с помощью новых биотехнологических приемов этот процесс можно значительно ускорить. В клетку in vitro (в пробирке) вживляется ген, затем из клеточных культур в лабораторных условиях получают растения, которые переносятся в поле, -- таким образом, создается новый вид с нужными потребительскими свойствами.

Трансгенные растения -- это не только генетически модифицированные пищевые продукты, или растения, устойчивые ко всем пестицидам мира. Это еще и великолепный продуцент вакцин и лекарств. Трансгенные табак, рис, кукуруза и некоторые другие растения исправно поставляют многие терапевтические белки, такие как альбумины, интерфероны, гирудин. Белки, синтезированные трансгенными растениями, гораздо безопаснее продуктов животного происхождения, потому что в растительных клетках не развиваются такие патогены человека и животных, как вирусы.

Помимо решения чисто практических задач, ТР представляет ученым новые возможности для познания молекулярных процессов, определяющих рост, развитие и жизнедеятельность организмов. В настоящее время редкое крупное фундаментальное исследование физиологии и биохимии растений обходится без применения генной технологии. Генетическая инженерия позволяет прямым путем выяснить функцию изучаемых белков (ферментов) и соответствующих генов.

3. Карта трансгенного мира

В настоящее время на долю четырех стран приходится 99% мирового коммерческого производства трансгенных растений. Но все меняется - предвзятые мнения отбрасываются, законы приближаются к реальной практике, а семена дают всходы.

Северная Америка. США - крупнейший в мире производитель и потребитель ГМО - лидируют как по площадям посевов, так и по степени принятия обществом трансгенной пищи. ГМ растения используются повсеместно, составляя 40% выращиваемой в стране кукурузы, 81% сои, 65% канолы (рапса) и 73% хлопка, и эти цифры продолжают расти.

ГМ продукты применяются при изготовлении как продуктов питания для людей, так и кормов для животных без требования специальной маркировки при наличии в продукции трансгенных источников.

В Мексике культивируют ГМ хлопок и, вероятно, несмотря на ограничения, также и ГМ кукурузу. В 2002 г. Бразилия одобрила применение генетически модифицированной сои, что, возможно, положило начало легализации всех ГМО. В 1998 и 1999 гг. здесь были наложены ограничения, практически заморозившие все работы в этой области. Однако, несмотря на запрет, в некоторых районах фермеры продолжали выращивать ГМ сою; в некоторых штатах ее доля составляет 80% посадок этой культуры.

Европа. После пятилетнего перерыва Европа вплотную подошла к разрешению коммерческого выращивания ГМ культур. В 1998 г., после принятия ЕС правил применения ГМ продукции, Франция, Италия, Дания, Греция и Люксембург запретили ГМ продукты. Сейчас ЕС принял новые правила сертификации и маркировки ГМП и значительно смягчил свою позицию.

Азия. Филлипины стали первой азиатской страной, одобрившей выращивание ГМ культур, в декабре 2001 г. начав с Bt-кукурузы.

В Китае выращивание ГМ растений шло полным ходом до 2000 г., когда правительство неожиданно ввело ограничения. Полагают, что это реакция на компанию, развернутую противниками ГМО на Западе. На текущий момент половина китайского хлопка трансгенна.

В Японии 38 ГМ продуктов разрешены для коммерческого использования, еще 55 уже прошли исследования на пищевую безопасность в министерстве здравоохранения.

Австралия. В Австралии наблюдается бум ГМ хлопка. По закону фермерам разрешено занимать под посевы Bt-хлопка не более 30% поля.

В Новой Зеландии 29 октября 2002 закончился срок действия моратория на применение ГМ культур. Но трансгенного бума никто не ожидает, т.к. новозеландские фермеры выращивают слишком мало сои, хлопка и рапса.

Африка. Южная Африка - это единственная африканская страна с масштабными посадками ГМ -- культур. 80% хлопка, 20% кукурузы и 11% сои здесь генетически модифицированы.

В России до настоящего времени не выращивается ни одна трансгенная культура в коммерческих целях, но общее потребление продукции, произведенной на основе биотехнологий, значительно увеличилось. Уже в 2002-2003 гг. в Россию ввозилось от 250 до 500 тыс. тонн трансгенного соевого белка, от 60 до 100 тыс. тонн трансгенного соевого и рапсового масла, кукурузного крахмала. Сегодня, для переработки и потребления в пищу без ограничений разрешены продукты из сои, сахарной свеклы и кукурузы, устойчивых к гербициду «Раундап», из картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, и из кукурузы, устойчивой к стеблевому мотыльку.

Заключение

Фундаментальная биология обогатилась за последние годы множеством новых прогрессивных технологий. Идет настоящая биотехнологическая, генноинженерная революция, в основе которой лежат методы трансгенеза.

Результаты экспериментов генных инженеров все чаще находят применение в науке и различных отраслях промышленности. Трансгенные растения - это и вакцины от таких болезней человечества, как туберкулез, СПИД и многие другие, это и устойчивые к засухе, высоким и низким температурам, болезням и вредителям сорта сельскохозяйственных растений, выращивание которых дает несравнимый экономический эффект.

Литература

1. Вельков В.В. Оценка риска при интродукции генетически модифицированных микроорганизмов в окружающую среду // Агрохимия. 2000. №8. С.76-86.

2. Вельков В.В. Опасны ли опыты с рекомбинантными ДНК // Природа. 1992. №4. С.18-26.

3. Зеленин А.В. Генная терапия: этические аспекты и проблемы генетической безопасности // Генетика. 1999. т.35. №12. С.1605-1612.

4. Семенюк Е.Г. Проблема оценки риска трансгенных растений // Агрохимия. 2001. №10. С.85-96.

Размещено на Allbest.ru