ההבדל בין היברידי GM זרעים הפרש בין

זרעים היברידית

היברידית נוצר כאשר שני צמחים ההורה גנטית שונה מאותו המין, הם מאופיינים. במהלך האבקה, אבקה מן הזכר מפרה gametes מן השחלות הנקבות לייצר זרעים צאצאים. חומר גנטי של צמחים זכר ונקבה לשלב ליצור מה שמכונה הדור הראשון (F1) זרעים היברידיים.

- <->

בטבע:

צמחים פורחים פיתחו מנגנונים שונים על מנת לייצר צאצאים עם תכונות גנטיות מגוונות עבור סיכוי גדול יותר של הישרדות בסביבות משתנות.

דיקליני הוא המופע של פרחים חד-מיניים (לעומת הרמפרודיטים). צמחי Dioecious לשאת פרחים זכר ונקבה על צמחים נפרדים (בניגוד monoecious, אשר לשאת הן על אותו צמח). זה כוחות האבקה צולבת להתרחש.

דיכוגמיה היא ההבדל הזמני בבגרות ובסטיגמה (איברים צמחיים זכריים ונקביים בהתאמה), ומעודדים שוב האבקה צולבת. Protandry מתייחס dehiscence (התבגרות) של anther לפני הסטיגמה הופך פתוח, בעוד protogyny עשוי להיראות כתרחיש הפוך. חוסר תאימות (דחייה של אבקה מאותו צמח) והרקוגמיה (הפרדה מרחבית בין האחים והסטיגמה) מבטיחה הפריה עצמית.

חוסר תאימות עצמי מחולק סוגים heteromorphic ו homomorphic. צמחים עם distyle (2 סוגים של פרחים) או tristyle (3 סוגים) פרחים heteromorphic, התערוכה הבדלים גלויים במבנים הרבייה בין כל סוג. רק פרחים מסוגים שונים תואמים להאבקה עקב סטיגמה וגבהים בסגנון. פרחים homomorphic, למרות מורפולוגית זהה (במראה), יש התאמות נשלט על ידי גנים. ככל הדמיון הגנטי יותר בין אבקה לבין הביציות (gametes נקבה), כך גדל הסיכוי שהם אינם תואמים להפריה. [i]

שימוש מסחרי:

למרות הכלאה מתרחשת באופן טבעי בטבע, זה יכול להיות נשלט על ידי מגדלי הצמחים לפתח צמחים עם שילוב רצוי של תכונות מסחריות. דוגמאות לכך הן עמידות למזיקים, מחלות, קלקול, חומרים כימיים ודחקים סביבתיים כגון בצורת וכפור, כמו גם שיפור התשואה, המראה והפרופיל התזונתי.

Hybrids מיוצרים בסביבות טק נמוך כגון שדות יבולים מכוסים או חממות. דוגמאות של גידולים חדשים קיימים רק כמו כלאיים כוללים קנולה, אשכוליות, תירס מתוק, מלון, אבטיחים ללא גרעינים, טנגלוס, קלמנטינות, apriums ו pluots. [2] גידולים היברידיים נחקרו בארה"ב בשנות העשרים של המאה ה -20 ועד שנות ה -30, התירס ההיברידי נעשה בשימוש נרחב.[3]

הכלאה מקורה בתאוריות של צ'ארלס דרווין וגרגור מנדל באמצע המאה התשע-עשרה. השיטה הראשונה שבה משתמשים החקלאים ידועה בשם detasseling תירס, שבו אבקה של צמחים תירס האבקה מוסר ונטוע בין שורות של צמחים האב, הבטחת האבקה רק אבקה אב. כך הזרעים שנקטפו מן הצמחים האם הם כלאיים.

ii

הסרה ידנית של מבני האורגן של הצמח, ידועה כאמסקולציה של היד. ^{שינוי מין היא שיטה אחרת שאומצה על ידי חקלאים על מנת לכוון את גידול הצמחים. ביטוי מין יכול להיות נשלט על ידי שינוי גורמים כגון תזונה צמח, חשיפה לאור וטמפרטורה phytohormones. הורמונים צמחיים כגון אוקסין, etherl, erthephon, ציטוקינינים ובראסטינוסטרואידים, כמו גם טמפרטורות נמוכות, גורמים לשינוי לעבר הביטוי המיני הנשי. טיפולים הורמונליים של ג'יברלינים, חנקתי כסף ופטלימייד, כמו גם טמפרטורות גבוהות, נוטים להעדיף זנות.} i

פטנטים ודאגות כלכליות ^{הדור F1 הוא מגוון ייחודי, כאשר חצה עם הדור שלו כדי לייצר את הסדרה F2, תביא צמחים עם צירופים גנטיים חדשים אקראיים של DNA הורה. מסיבה זו, הזרעים F1 לתת המפיקים שלהם זכויות הפטנט, שכן הזרע אותו יש לקנות בכל שנה לשתילה.}

אמנם זרעים היברידיים מועילים הם יקרים מדי לשימוש במדינות מתפתחות, שכן עלות הזרעים הוא בשילוב עם הדרישה של מכונות יקרות עבור הפריה ויישום של חומרי הדברה.

המהפכה הירוקה, קמפיין שמטרתו להפיץ את השימוש של זרעים היברידיים להגדלת ייצור המזון, היה למעשה מזיק כלכלית בקהילות החקלאיות הכפריות. עלויות התחזוקה הגבוהות הכרוכות בכך, אילצו את החקלאים למכור את אדמתם לעסקים חקלאיים, והגדילו עוד יותר את הפער בין העשירים לעניים. GM SEEDS טכנולוגיית ה- DNA רקומביננטי כרוך שחבור יחד של גנים של אורגניזמים, אפילו מן המינים השונים (אשר לא יכול לגדול בטבע), כדי לגרום אורגניזם "מהונדס". במקום רבייה מינית, טכניקות מעבדה יקר משמשים ליצירת אורגניזם מהונדס גנטית, או "GMO".

ii

שיטות: ^{אקדחי גנים הם השיטה הנפוצה ביותר של החדרת חומר גנטי זר לתוך הגנום של גידולים של מונוקוטי כגון חיטה או תירס. הדנ"א קשורה לזהב או טונגסטן, אשר מואצים ברמות אנרגיה גבוהות וחודרים את דופן התא וממברנות, כאשר ה- DNA משתלב בגרעין. חסרון הוא כי נזק לרקמות הסלולר עשוי להתרחש. [iv]}

Agrobacteria הם טפילים צמחים שיש להם את היכולת הטבעית להפוך תאים צמחיים על ידי הוספת הגנים שלהם למארח צמחים. מידע גנטי זה, שנערך על טבעת של דנ"א נפרד המכונה קוד פלסמיד, קוד גידול הגידול במפעל. התאמה זו מאפשרת לחיידק לקבל חומרים מזינים מן הגידול. מדענים משתמשים ב

Agrobacterium tumefaciens

כווקטור להעברת גנים רצויים באמצעות גידולים צמחיים (ti-inducing) פלסמידים לצמחים צמחיים, כגון תפוחי אדמה, עגבניות וטבק.ה- DNA של ה- DNA (ה- DNA המשתנה) משתלב בדנ"א של הצמח וגנים אלה באים לידי ביטוי על ידי הצמח. [v] Microinjection ו electroporation הם שיטות אחרות של העברת גנים לתוך ה- DNA, הראשון ישירות והשני באמצעות הנקבוביות. לאחרונה טכנולוגיות CRISPR-CAS9 ו- TALEN התפתחו כשיטות מדויקות עוד יותר של עריכת גנומים. העברות DNA מתרחשות גם בטבע, בעיקר בבקטריות באמצעות מנגנונים כגון פעילות טרנספוזונים (אלמנטים גנטיים) ווירוסים. זה כמה פתוגנים להתפתח כדי להפוך עמידות לאנטיביוטיקה.

iv

גנום הצמח משתנה כדי לכלול תכונות שאינן יכולות להתרחש באופן טבעי במינים. אורגניזמים אלה פטנטים לשימוש בתעשיות המזון והתרופות, בין יישומים ביוטכנולוגיים אחרים, כגון ייצור תרופות ומוצרים תעשייתיים אחרים, דלק ביולוגי וניהול פסולת. ⁱⁱ

שימוש מסחרי: ^{הראשון "GM" (היבול הגנטי) היה צמח טבק עמיד אנטיביוטיקה, המיוצר בשנת 1982. ניסויים שדה עבור צמחים עמידים טבק קוטל עשבים בצרפת וארה"ב אחריו 1986 ושנה לאחר מכן חברה בלגית מהונדסת גנטית טבק עמיד חרקים. מזון GM הראשון נמכר באופן מסחרי היה טבק עמיד וירוסים שנכנסו לשוק של הרפובליקה העממית של סין בשנת 1992.}

iv

"Flavr Savr" היה היבול GM הראשון נמכר מסחרית בארה"ב בשנת 1994: ריק עגבניות עמידות שפותחה על ידי קלגן, חברה שנרכשה מאוחר יותר על ידי מונסנטו. באותה שנה אישרה אירופה את היבול הראשון שלה מהונדס גנטית למכירות מסחריות, טבק עמיד למים. טבק, תירס, אורז וכותנה צמחים השתנו על ידי הוספת חומר גנטי מן החיידק Bt ( ^Bacillus

thuringiensis) כדי לשלב את החרקים של תכונות עמידות חרקים. ההתנגדות לנגיף הפסיפס של המלפפונים, בין פתוגנים אחרים, הוכנסה ליבולים של פפאיה, תפוחי אדמה וסקווש.גידולים מוכנים כמו סויה, מסוגלים לשרוד את החשיפה לקוטלי עשבים המכילים גליפוסט. גליפוסט הורג צמחים על ידי שיבוש חומצת האמינו שלהם סינתזה מסלולים מטבוליים. iv פרופילים מזין הצמח שופרו עבור יתרונות בריאות האדם וכן שיפור מזון לבעלי חיים. מדינות המסתמכות על גידולי זרעים וקטניות באופן טבעי חסרות חומצות אמינו, מייצרות זרעי GM עם רמות גבוהות יותר של חומצות אמינו ליזין, מתיונין וציסטאין. אורז ביתא מועשר בטא קרוטן הוכנס במדינות אסיה בהן חסר ויטמין A הוא גורם שכיח לבעיות ראייה אצל ילדים צעירים. ^{הצמח פרמינג הוא היבט נוסף של הנדסה גנטית. זהו השימוש של צמחים צמח המונית גדל לייצור מוצרים פרמצבטיים כגון חיסונים. צמחים כגון טלה, טבק, תפוחי אדמה, כרוב וגזר הם הצמחים הנפוצים ביותר למחקר גנטי וקציר של תרכובות שימושיות, שכן תאים בודדים ניתן להסיר, לשנות ולגדול בתרביות רקמות להיות מסה של תאים בלתי מובחנים בשם יַבֶּלֶת.תאים אלה callus עדיין לא התמחה בתפקוד ולכן עשוי ליצור צמח שלם (תופעות המכונה טוטפוטנטי). מאז הצמח התפתח מתוך תא אחד מהונדס גנטית, הצמח כולו יהיה מורכב של תאים עם הגנום החדש וכמה זרעים שלה יפיק צאצאים עם אותה תכונה הציג.}

v

דיונים אתיים והשפעות כלכליות ^{בשנת 1999, שני שלישים מכלל המזונות המעובדים של U. S מכילים מרכיבים GM. מאז 1996, השטח הכולל שטח הקרקע גידול GMOs גדל פי 100. טכנולוגיית GM גרמה לעלייה גדולה בתפוקת היבולים ורווחי החקלאים, כמו גם בצמצום השימוש בחומרי הדברה, בעיקר במדינות מתפתחות.}

המייסדים של ההנדסה הגנטית של הצומח, כלומר רוברט Fraley, מארק ואן מונטגו ומרי-דל Chilton, זכו בפרס המזון העולמי בשנת 2013 לשיפור "איכות, כמות או זמינות" של מזון בינלאומי. ^iv הייצור של הנדסה גנטית הוא עדיין נושא שנוי במחלוקת למדינות שונות בהוראות שלהם הפטנטים היבטים שיווקיים. הדאגות שהועלו כוללות בטיחות לצריכה אנושית ולסביבה ולשאלה של אורגניזמים חיים שהפכו לקניין רוחני. פרוטוקול Cartagena על Biosafety הוא הסכם בינלאומי על תקני בטיחות לגבי ייצור, העברה ושימוש של הנדסה גנטית. ⁱⁱ