Porumbul modern cultivat a fost domesticit din teosinte, o iarbă veche, de peste 6,000 de ani, prin creșterea convențională. Nicole Rager Fuller, National Science Foundation

Din anii 1980, biologii au folosit ingineria genetică pentru a exprima trăsături noi în plantele recoltate. În ultimii 20 de ani, aceste culturi au fost cultivate pe mai mult de un miliard de acri în Statele Unite și la nivel global. În ciuda adoptării rapide a acestora de către fermieri, culturile modificate genetic (GE) rămân controversate în rândul multor consumatori, cărora uneori le-a fost greu să obțină informații exacte.

Luna trecută Academiile Naționale de Științe, Inginerie și Medicină din SUA au lansat un revizuiască de 20 de ani de date privind culturile GE. Raportul confirmă în mare măsură concluziile din rapoartele Academiei Naționale anterioare și recenzii produse de alte organizații științifice importante din întreaga lume, inclusiv Organizația Mondială a Sănătății si Comisia Europeană.

Eu dirijez un laborator care studiază orezul, o cultură de bază pentru jumătate din oamenii lumii. Cercetătorii din laboratorul meu identifică gene care controlează toleranța la stresul mediului și rezistența la boli. Folosim ingineria genetică și alte metode genetice pentru a înțelege funcția genică.

Sunt de acord cu raportul NAS că fiecare cultură, indiferent dacă este cultivată în mod convențional sau dezvoltată prin inginerie genetică, ar trebui evaluată de la caz la caz. Fiecare cultură este diferită, fiecare trăsătură este diferită și nevoile fiecărui fermier sunt diferite. Se pot realiza mai multe progrese în îmbunătățirea culturilor prin utilizarea atât a reproducerii convenționale, cât și a ingineriei genetice decât folosirea oricărei abordări.

Convergența între biotehnologie și reproducerea convențională

Noile instrumente moleculare estompează distincția dintre îmbunătățirile genetice realizate cu reproducerea convențională și cele realizate cu metode genetice moderne. Un exemplu este reproducerea asistată de markeri, în care geneticiștii identifică gene sau regiuni cromozomiale asociate cu trăsăturile dorite de fermieri și / sau consumatori. Cercetătorii caută apoi markeri particulari (modele) în ADN-ul unei plante care sunt asociați cu aceste gene. Folosind acești markeri genetici, aceștia pot identifica în mod eficient plantele care au amprentele genetice dorite și pot elimina plantele cu genetică nedorită.

Acum zece ani, eu și colaboratorii mei am izolat o genă, numită Sub1, care controlează toleranța la inundații. Milioane de fermieri de orez din Asia de Sud și de Sud-Est cultivă orez în regiuni predispuse la inundații, deci această trăsătură este extrem de valoroasă. Majoritatea soiurilor de orez vor muri după trei zile de scufundare completă, dar plantele cu gena Sub1 pot rezista la două săptămâni de scufundare completă. Anul trecut, aproape cinci milioane de fermieri au cultivat soiuri de orez Sub1 dezvoltate de colaboratorii mei la Institutul internațional de cercetare a orezului folosind reproducerea asistată cu marker.

Într-un alt exemplu, cercetătorii au identificat variante genetice care sunt asociate cu lipsa de coarnă (denumită „sondat”) la bovine - o trăsătură care este comună la rasele de carne de vită, dar rară la rasele de lapte. Fermierii își curăță în mod obișnuit vitele de lapte pentru a-și proteja persoanele care le manipulează și pentru a împiedica animalele să se rănească reciproc. Deoarece acest proces este dureros și înfricoșător pentru animale, experți veterinari au solicitat cercetarea opțiunilor alternative.

Într-o studiu publicat luna trecută, oamenii de știință au folosit editarea genomului și clonarea reproductivă pentru a produce vaci de lapte care au avut o mutație naturală pentru lipsa de coarne. Această abordare are potențialul de a îmbunătăți bunăstarea a milioane de bovine în fiecare an.

Reducerea insecticidelor chimice și creșterea randamentului

În evaluarea modului în care culturile GE afectează productivitatea culturilor, sănătatea umană și mediul, studiul NAS s-a axat în principal pe două trăsături care au fost concepute în plante: rezistența la dăunători de insecte și toleranța la erbicide.

Studiul a constatat că fermierii care au plantat culturi concepute pentru a conține trăsătura rezistentă la insecte - pe baza genelor din bacterie Bacillus thuringiensis, sau Bt - în general, au suferit mai puține pierderi și au aplicat mai puține spray-uri de insecticide chimice decât fermierii care au plantat soiuri non-Bt. De asemenea, a concluzionat că fermele în care au fost plantate culturi Bt aveau mai multă biodiversitate a insectelor decât fermele în care cultivatorii foloseau insecticide cu spectru larg pe culturile convenționale.

Culturi modificate genetic cultivate în prezent în Statele Unite (IR = rezistent la insecte, HT = tolerant la erbicide, DT = tolerant la secetă, VR = rezistent la virus). Extensia Universității de Stat din ColoradoComitetul a constatat că culturile rezistente la erbicide (HR) contribuie la producții mai mari, deoarece buruienile pot fi controlate mai ușor. De exemplu, fermierii care au plantat canola HR au obținut randamente și randamente mai mari, ceea ce a dus la adoptarea pe scară largă a acestui soi de cultură.

Un alt beneficiu al plantării culturilor HR este prelucrarea redusă - procesul de întoarcere a solului. Înainte de plantare, fermierii trebuie să omoare buruienile din câmpurile lor. Înainte de apariția erbicidelor și a culturilor HR, fermierii controlau buruienile prin cultivare. Cu toate acestea, prelucrarea cauzează eroziune și scurgeri și necesită energie pentru alimentarea tractoarelor. Mulți fermieri preferă practicile de cultivare reduse, deoarece îmbunătățesc gestionarea durabilă. Cu culturile de resurse umane, fermierii pot controla efectiv buruienile fără a labora.

Comitetul a remarcat o asociere clară între plantarea culturilor de resurse umane și practicile agricole reduse în ultimele două decenii. Cu toate acestea, nu este clar dacă adoptarea culturilor de resurse umane a dus la luarea deciziilor fermierilor de a folosi prelucrarea solului de conservare sau dacă fermierii care foloseau prelucrarea solului de conservare au adoptat culturile de resurse umane mai ușor.

În zonele în care plantarea culturilor HR a condus la dependența mare de erbicid glifosat, unele buruieni au dezvoltat rezistență la erbicid, ceea ce face dificilă fermierilor controlul buruienilor folosind acest erbicid. Raportul NAS a concluzionat că utilizarea durabilă a culturilor Bt și HR va necesita utilizarea strategii integrate de gestionare a dăunătorilor.

Raportul discută, de asemenea, alte șapte culturi alimentare GE cultivate în 2015, inclusiv măr (Malus), canola (Brassica), sfeclă de zahăr (beta vulgaris), papaya (carica papaya), cartof, dovlecei (Cucurbita pepo) și vinete (Solanum melongena).

Papaya este un exemplu deosebit de important. În anii 1950, virusul papaya ringspot a eliminat aproape toată producția de papaya de pe insula Oahu din Hawaii. Pe măsură ce virusul s-a răspândit pe alte insule, mulți fermieri s-au temut că va șterge cultura papaya hawaiană.

În 1998, patologul vegetal hawaian Dennis Gonsalves a folosit ingineria genetică pentru a îmbina un mic fragment de ADN al virusului inelului în genomul papaya. Pomii de papaya rezultați din inginerie genetică au fost imuni la infecții și au produs fructe de 10-20 ori mai mult decât culturile infectate. Lucrarea de pionierat a lui Dennis a salvat industria papaya. Douăzeci de ani mai târziu, acesta este încă singura metodă pentru controlul virusului papaya ringspot. Astăzi, în ciuda proteste ale unor consumatori, 80 la sută din cultura papaya hawaiană este modificată genetic.

Oamenii de știință au folosit, de asemenea, ingineria genetică pentru a combate un dăunător numit sonde de fructe și împușcături, care pradă vinete în Asia. Fermierii din Bangladesh pulverizează adesea insecticide la fiecare 2-3 zile și, uneori, de două ori pe zi, pentru a-l controla. Organizația Mondială a Sănătății estimări că aproximativ trei milioane de cazuri de otrăvire cu pesticide și peste 250,000 de decese apar în fiecare an la nivel mondial.

Pentru a reduce spray-urile chimice pe vinete, oamenii de știință de la Universitatea Cornell și din Bangladesh au creat Bt în genomul vinetelor. Bt brinjal (vinete) a fost introdus în Bangladesh în 2013. Anul trecut 108 fermieri din Bangladesh au cultivat-o și au reușit să reducă drastic spray-urile cu insecticide.

Hrăniți lumea într-o manieră ecologică

Culturile îmbunătățite genetic au beneficiat mulți fermieri, dar este clar că numai îmbunătățirea genetică nu poate aborda marea varietate de provocări complexe cu care se confruntă fermierii. De asemenea, sunt necesare abordări agricole bazate pe ecologie, precum și infrastructură și politici adecvate.

În loc să ne îngrijorăm de genele din hrana noastră, trebuie să ne concentrăm pe modalități de a ajuta familiile, fermierii și comunitățile rurale să prospere. Trebuie să fim siguri că toată lumea își poate permite hrana și trebuie să minimizăm degradarea mediului. Sper că raportul NAS poate contribui la mutarea discuțiilor dincolo de distragerea argumentelor pro / contra despre culturile GE și reorientarea acestora pe utilizarea tuturor tehnologiilor adecvate pentru a hrăni lumea într-o manieră ecologică.

Despre autor

Pamela Ronald, profesor de patologie vegetală, Universitatea din California, Davis. Laboratorul ei studiază baza genetică a rezistenței la boli și a toleranței la stres în orez. Împreună cu colaboratorii săi, ea a proiectat orezul pentru rezistență la boli și toleranță la inundații, care amenință serios culturile de orez din Asia și Africa.

Acest articol a fost publicat inițial Conversaţie. Citeste Articol original.

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon