Voltar para a Biblioteca Romer

Hogyan hódították meg a GM növények a világot

A géntechnológiával módosított szervezeteket (GMO-k) széles körben használják a mezőgazdaságban, hogy a növényeknek olyan előnyös tulajdonságokat adjanak, mint a gyomirtó- és növényvédőszerekkel szembeni ellenállóképesség, valamint a növekedést és a tápanyagtartalmat optimalizáló minőségi tulajdonságok. Az 1980-as években először kipróbált GMO-k használata mára széles körben elterjedt: 2016-ban több mint 185 millió hektáron ültettek el génmódosított növényeket.

 

Publicado em:

GMO

Ez a cikk a Spot On #6-ban jelent meg

Kíváncsi vagy, mit kínál a Spot On?

Olvassa el most

Mik azok a GMO-k?

A géntechnológiával módosított szervezetek genetikai anyagukban géntechnológiának nevezett folyamat során módosításokat hajtottak végre. Ezek a módosítások azt eredményezik, hogy a szervezet olyan tulajdonságot vagy tulajdonságokat fejez ki, amelyek a természetben nem fordulnának elő az adott szervezetben. A GMO-k jelenleg baktériumokban, állatokban és növényekben léteznek, és széles körben alkalmazzák őket, többek között a biológiai és orvosi kutatásban, a gyógyszergyártásban és a mezőgazdaságban.

Miért GMO-k?

A GMO-k egyik legszélesebb körben elfogadott felhasználási területe a mezőgazdasági szempontból fontos növények. Ezekben a növényekben a genetikai anyag megváltoztatását gyakran egy másik szervezetből származó DNS-anyagnak a célszervezetbe történő beillesztésével érik el. Ennek eredményeképpen a növény (és a növényből betakarított vetőmagok) új tulajdonságokat fejlesztenek ki, például gyomirtószer- vagy rovarrezisztenciát, vagy minőségi tulajdonságokat, például szárazságtűrést. Például genetikai módosításokat végeztek, hogy a növények ellenállóvá váljanak az olyan gyomirtó szerekkel szemben, mint a glifozát vagy a glufozinát, lehetővé téve, hogy a szántóföldet a gyomirtó szerrel permetezzék le a gyomok elpusztítása érdekében anélkül, hogy a növényt károsítanák. A genetikai módosítás magában foglalhatja olyan tulajdonság vagy tulajdonságok átvitelét is, amelyek lehetővé teszik a növény számára, hogy a Bacillus thuringiensis talajbaktériumból származó endotoxinokat termeljen, amelyek "Bt" néven ismertek. Ez rovarrezisztenciát biztosít. Ezeket az endotoxin fehérjéket az 1920-as évek óta használják permetezhető rovarölő szerként. Célzottan bizonyos rovarfajokat támadnak meg, miközben nincs hatásuk a nem célzott fajokra, például az emberekre, a vadon élő állatokra és a hasznos rovarokra. Felvételükkor ezek a fehérjék pórusokat képeznek a fogékony rovarfajok lárváinak középbélhámjában (amelyek a növényekkel táplálkoznak, kárt okozva). Ez a bélrendszer bénulását okozza, és az érintett rovar abbahagyja a táplálkozást, és éhen hal. A nem célzott fajok bélrendszerében nincsenek receptorok a fehérje számára, így a fehérje nincs hatással rájuk. Ezen túlmenően a GMO növények olyan minőségi tulajdonságokat fejleszthetnek ki, amelyek lehetővé teszik, hogy tolerálják a környezeti feltételeket, például a szárazságot, vagy javítják a tápanyagtartalmukat.

GMO elnevezési konvenciók

A GMO-kra háromféleképpen lehet hivatkozni. Először is, azonosíthatók az eseménynevükkel, amely annak a laboratóriumban végzett egyedi DNS-rekombinációs kísérletnek a neve, amelynek során egy növényi sejt sikeresen beépítette a kívánt gént. Ezt a sejtet később egész növények regenerálására használják, és ez a GMO-törzs "alapja". Például a gyomirtószer-toleráns kukorica egyik eseményneve az NK603. Másodszor, a GMO-kat az általuk kifejezett egyedi fehérje alapján is azonosítani lehet. Az NK603 esemény esetében a kifejezett fehérje a CP4 EPSPS. Harmadszor, a GMO azonosítható a kereskedelmi forgalomban forgalmazott kereskedelmi név alapján.

GM-növények világszerte - akkor és most

A jelenlegi GMO-termelés elsősorban négy növényt foglal magában: szójabab, kukorica, gyapot és repce/canola. E növények és fő származékaik globális kereskedelmét a GMO eredetű anyagok uralják. Emellett e négy növény globális ültetése igen nagy arányban tartalmaz biotechnológiai vetőmagot (a szójabab 78%-a, a gyapotmag 64%-a, a kukorica 33%-a és a repce 24%-a globálisan; ISAAA 2016). Ezeken a növényeken belül több GMO-fehérje is van, amelyek jelenleg fontosak a gabona- és vetőmagkereskedelem számára. A géntechnológiával módosított növények termesztése világszerte növekszik, csakúgy, mint a halmozott tulajdonságok - amelyek két vagy több új tulajdonságot tartalmaznak egy növényben - hasznosítása. A GM-növények első szántóföldi kísérletei 1986-ban kezdődtek az Egyesült Államokban és Franciaországban, gyomirtószer-rezisztens dohánnyal. Az első ország, amely engedélyezte a GMO növények kereskedelmi forgalomba hozatalát, Kína volt, amely 1992-ben vírusrezisztens dohányt vezetett be. Az első GM-növény, amelyet az Egyesült Államokban engedélyeztek eladásra, a FlavrSavr paradicsom volt 1994-ben. Ugyanebben az évben az Európai Unió is engedélyezte az első GMO növény értékesítését, amely egy gyomirtószer-tűrő dohány volt. A GM-növények, például a kukorica és a gyapot kereskedelmi termesztése 1996-ban kezdődött. 2016-ban 11 különböző típusú GM-növényt termesztettek kereskedelmi forgalomban 457 millió hektáron (185 millió hektár) a világ 26 különböző országában.

A géntechnológiával módosított növények vezető termesztői

Az 1. táblázat a GMO-k 2016-os globális termesztését mutatja be. A GM-növények elfogadási aránya azokban az országokban, ahol ezeket a növényeket termesztik, gyakran magas. Az USDA 2016-os felmérési adatai azt mutatják, hogy a herbicid-toleráns szójabab az Egyesült Államokban a beültetett terület 94%-át, a herbicid-toleráns gyapot a beültetett terület 93%-át, a herbicid-toleráns kukorica pedig a beültetett terület 92%-át tette ki. A kukoricaültetvények 3%-a rovarrezisztens, 13%-a herbicid-toleráns, 76%-a pedig rovarrezisztens/gyomirtószer-toleráns fajtákból állt. A gyapotmag-ültetvények 4%-a rovarrezisztens, 9%-a herbicid-toleráns és 80%-a rovarrezisztens/herbicid-toleráns fajtákból állt. Az Egyesült Államokban biotechnológiával előállított szójababot (gyomirtószer-toleráns), repcét, cukorrépát, lucernát és másokat is telepítettek. Brazíliában a szója vetésterületének körülbelül 96,5%-a volt biotechnológiai. A terület 36,7%-a gyomirtószer-toleráns, 59,8%-a pedig rovar- és gyomirtószer-toleráns volt. Brazíliában a kukorica mintegy 88,4%-a biotechnológiával termesztett, és ennek többsége kombinált tulajdonságokat tartalmaz. Az ottani gyapotmagtermés mintegy 79%-a volt biotechnológiával előállított. Kanadában a repce/canola területének körülbelül 93%-a gyomirtószer-toleráns. A szójabab 94%-a, a kukorica 92%-a és a cukorrépa közel 100%-a biotechnológiai. Indiában a beültetett gyapot mintegy 96%-a Bt. Kínában a biotechnológiával termesztett gyapot 2016-ban a vetésterület 95%-át tette ki. Paraguayban a biotechnológiával szemben ellenálló kukoricát először 2013-ban hozták forgalomba, és 2016-ra már 44%-os volt az átvételi arány. Pakisztánban a gyapot vetésterületének 97%-a volt biotechnológiával termesztett.

A gabona- és vetőmagipar számára fontos GMO-fehérjék

CP4 EPSPS

A CP4 EPSPS transzgenikus fehérje növényekben történő kifejeződése glifozát-herbicid-toleranciát eredményez. Ezt a fehérjét a kúszó bogáncs, cukorrépa, repce/canola, szójabab, gyapot, lucerna, burgonya, búza és kukorica kereskedelmi fajtáiban fejezik ki.

Bt-Cry1F

A Bt-Cry1F transzgenikus fehérje kifejeződése rovarrezisztenciát eredményez. Ez a fehérje hatásos a lepipopterás kártevők lárvái ellen, mint például a dohányrügyféreg, a répafogoly, a szójabab lárvája, a gyapotbogár/ kukoricafogoly, az európai kukoricabogár, a délnyugati kukoricabogár, az őszi karvalyféreg és a fekete vágóféreg. Ez a fehérje a kereskedelmi kukorica- és gyapotfajtákban kifejeződik.

Bt-Cry34Ab1

A Bt-Cry34Ab1 transzgenikus fehérje növényekben történő kifejeződése rovarrezisztenciát eredményez. Ez a fehérje hatásos a bogárkártevők, például a kukorica gyökérgubacslárva lárvái ellen. Ezt a fehérjét kereskedelmi kukoricafajtákban fejezik ki.

Bt-Cry1Ab, 1Ac, és 1A.105

A Bt-Cry1Ab, Cry1Ac és/vagy 1A.105 transzgenikus fehérje kifejeződése rovarrezisztenciát eredményez. A fehérjék hatékonyak a lepidoptera kártevők, például az európai kukoricabogár, a dohányrügyféreg, a gyapotbogár/kukorica fülbogár, a rózsaszín bogárféreg, a répa karfaféreg és a szójababolha lárvái ellen. Ezeket a fehérjéket a kereskedelmi kukorica-, gyapot- és paradicsomfajták expresszálják.

Bt-Cry3Bb1

A Bt-Cry3Bb1 transzgenikus fehérje kifejeződése rovarrezisztenciát eredményez. A fehérje hatásos a bogárkártevők, például a kukoricagyökérféreg lárvái ellen. Ezt a fehérjét kereskedelmi kukoricafajtákban fejezik ki.

eCry3.1Ab

Az eCry3.1Ab transzgenikus fehérje kifejeződése rovarrezisztenciát eredményez. A fehérje hatásos a bogár- és a lepkeszúnyogok ellen. Ezt a fehérjét kereskedelmi kukoricafajtákban fejezik ki.

Bt-Cry2Ab

A Bt-Cry2Ab transzgenikus fehérje kifejeződése rovarrezisztenciát eredményez. A fehérje hatékony a lepidopterás kártevők, például a gyapottok-bagolylepke, a rózsaszínű bogárlepke és a dohánybimbóféreg lárvái ellen. Ezt a fehérjét kereskedelmi gyapotfajtákban fejezik ki.

PAT

A PAT transzgenikus fehérje növényekben történő kifejeződése foszfinotricin (PPT) gyomirtószer-toleranciát eredményez, különösen a glufozinát-ammóniummal szemben. Gyakran használják szelektálható markerként is a genetikai transzformációhoz. Ezt a fehérjét a kukorica, repce/canola, gyapot, cikória, cukorrépa és rizs kereskedelmi fajtáiban fejezik ki.

VIP3A

A VIP3A transzgenikus fehérje növényekben történő kifejeződése rovarrezisztenciát eredményez. Ez a fehérje hatásos a lepidoptera kártevők, mint például a gyapottok-bagolylepke/kukoricafülbogár, dohányrügyféreg, rózsaszínű bogárlepke, őszi karvalyféreg, répa karvalyféreg, szójabab, káposztalepke, gyapotlevél-perforátor, fekete féreg és a nyugati babféreg lárvái ellen. Ez a fehérje a kereskedelmi kukorica- és gyapotfajtákban kifejeződik.

PMI

A PMI fehérjét (foszfomannóz-izomeráz) egy E. coliból származó gén fejezi ki. Ez a fehérje lehetővé teszi a mannózon való növekedést, és gyakran használják szelektálható markerként a GMO-kukoricában.

NPTII

Az NPTII fehérjét (neomicin-foszfotranszferáz) egy E. coliból származó gén fejezi ki. Ez a fehérje lehetővé teszi az aminoglikozid antibiotikumokkal, például kanamicinnel, neomicinnel, paromicinnel és geneticinnel (G418) szembeni rezisztenciát. Ez egy általánosan használt szelektálható marker.

cspB

A cspB (cold shock protein B) fehérjét egy Bacillus subtilisból származó gén fejezi ki. Ez a fehérje jobb teljesítményt tesz lehetővé vízstressz körülmények között.

DMO

A DMO fehérje (dikamba monooxigenáz) kifejeződése dikamba herbicid-toleranciát eredményez. Ezt a fehérjét a szójabab és a gyapotmag kereskedelmi fajtái expresszálják.

aad-12

Az aad-12 (ariloxialkanoát-dioxygenáz 12) fehérje kifejeződése 2,4-D herbicid-toleranciát eredményez. Ezt a fehérjét a gyapot és a szójabab kereskedelmi fajtái expresszálják.

Számos jóváhagyás

Számos más ország nem termeszt géntechnológiával módosított növényeket, de élelmiszer- és takarmányimportra engedélyezte azokat. 2016-ban 115 élelmiszer-, 87 takarmány- és 49 termesztési engedélyt, összesen 251 engedélyt adtak ki. Ezek a jóváhagyások hét növénykultúra 87 eseménye között oszlanak meg. A leggyakrabban jóváhagyott GMO-k a gyomirtószer-toleráns tulajdonságok. 2007 óta a halmozott eseményekre vonatkozó jóváhagyások száma több, mint az egyedi eseményeké, és 2016-ban a jóváhagyott események 82,6%-a halmozott volt. A jóváhagyott események tulajdonság szerinti megoszlása 2016-ban a következő volt: 14% rovarrezisztens, 15% termékminőség, 19% herbicid-toleráns, 6% herbicid-toleráns + beporzásszabályozás, 3% herbicid-toleráns + termékminőség, 3% betegség-rezisztens, 3% rovarrezisztens + betegség-rezisztens, 31% herbicid-toleráns + rovarrezisztens és 6% egyéb. A biotechnológiával előállított növények használata világszerte növekszik. Ezek a technológiák segíthetnek abban, hogy az új növények nagyobb terméshozamot, nagyobb betegségekkel szembeni ellenállóképességet, a kedvezőtlen környezeti feltételekkel szembeni ellenállóképességet és nagyobb tápértéket biztosítsanak. A GMO-k értékéről azonban megoszlik a világ véleménye. Az azonban vitathatatlan, hogy a GM-növények számos olyan ország és vállalat stratégiájának részévé váltak, amelyek a gyorsan növekvő népesség táplálására törekszenek.