Moderner kultivierter Mais wurde von teosinte, einem alten Gras, über mehr als 6,000 Jahre durch konventionelle Zucht domestiziert. Nicole Rager Fuller, Nationale Wissenschaftsstiftung

Seit den 1980s Biologen haben Gentechnik verwendet, um neue Merkmale in Kulturpflanzen auszudrücken. In den letzten 20-Jahren wurden diese Pflanzen auf mehr als einer Milliarde Hektar in den USA und weltweit angebaut. Trotz ihrer raschen Annahme durch die Landwirte bleiben gentechnisch veränderte Pflanzen bei vielen Verbrauchern umstritten, die es manchmal schwer hatten, genaue Informationen zu erhalten.

Letzten Monat veröffentlichten die Nationalen Akademien der Wissenschaften, Ingenieurwissenschaften und Medizin der Vereinigten Staaten Überprüfen von 20 Jahren Daten über GE-Pflanzen. Der Bericht bestätigt weitgehend die Ergebnisse von frühere Nationale Akademienberichte und Bewertungen von anderen großen wissenschaftlichen Organisationen auf der ganzen Welt, einschließlich der Weltgesundheitsorganisation und dem Europäische Kommission.

Ich leite ein Labor das studiert Reis, eine Grundnahrungsmittelernte für die Hälfte der Weltbevölkerung. Forscher in meinem Labor identifizieren Gene, die Toleranz gegen Umweltstress und Resistenz gegen Krankheiten steuern. Wir verwenden Gentechnik und andere genetische Methoden, um die Genfunktion zu verstehen.

Ich stimme dem NAS-Bericht uneingeschränkt zu, dass jede Kultur, ob konventionell gezüchtet oder durch Gentechnik entwickelt, von Fall zu Fall bewertet werden sollte. Jede Ernte ist anders, jede Eigenschaft ist anders und auch die Bedürfnisse jedes Bauern sind unterschiedlich. Ein größerer Fortschritt bei der Verbesserung der Kulturpflanzen kann erreicht werden, indem sowohl die konventionelle Züchtung als auch die Gentechnik verwendet wird, als wenn beide Ansätze allein verwendet werden.

Konvergenz zwischen Biotech und konventioneller Züchtung

Neue molekulare Werkzeuge verwischen die Unterscheidung zwischen genetischen Verbesserungen, die mit konventioneller Zucht gemacht werden, und solchen, die mit modernen genetischen Methoden gemacht werden. Ein Beispiel ist die markergestützte Züchtung, bei der Genetiker Gene oder Chromosomenregionen identifizieren, die mit Merkmalen assoziiert sind, die von Landwirten und / oder Verbrauchern gewünscht werden. Die Forscher suchen dann nach bestimmten Markern (Mustern) in der DNA einer Pflanze, die mit diesen Genen assoziiert sind. Unter Verwendung dieser genetischen Marker können sie effizient Pflanzen mit den gewünschten genetischen Fingerabdrücken identifizieren und Pflanzen mit unerwünschter Genetik eliminieren.

Vor zehn Jahren haben sich meine Mitarbeiter und ich isoliert ein Gen namens Sub1, das die Toleranz gegenüber Überschwemmungen kontrolliert. Millionen von Reisbauern in Süd- und Südostasien bauen in überschwemmungsgefährdeten Regionen Reis an, daher ist diese Eigenschaft äußerst wertvoll. Die meisten Reisarten sterben nach drei Tagen vollständigem Eintauchen, aber Pflanzen mit dem Sub1-Gen können zwei Wochen vollständig untertauchen. Letztes Jahr haben fast fünf Millionen Bauern Sub1 Reissorten angebaut, die von meinen Mitarbeitern in der Internationales Reisforschungsinstitut mit markergestützter Zucht.

In einem anderen Beispiel identifizierten die Forscher genetische Varianten, die mit Hornlosigkeit (im Volksmund "Polling" genannt) bei Rindern verbunden sind - eine Eigenschaft, die bei Fleischrassen üblich ist, bei Milchrassen jedoch selten ist. Bauern beschönigen routinemäßig Milchvieh, um ihre Hundeführer zu schützen und zu verhindern, dass sich die Tiere gegenseitig verletzen. Weil dieser Prozess für die Tiere schmerzhaft und beängstigend ist, Veterinär-Experten haben zur Erforschung alternativer Optionen aufgerufen.

In einer Studie Im letzten Monat veröffentlichten die Wissenschaftler Genomreduktion und reproduktives Klonen, um Milchkühe zu produzieren, die eine natürlich vorkommende Mutation für Hornlosigkeit trugen. Dieser Ansatz hat das Potenzial, das Wohlergehen von Millionen von Rindern jedes Jahr zu verbessern.

Reduzierung chemischer Insektizide und Steigerung der Ausbeute

Bei der Beurteilung, wie GE-Pflanzen die Pflanzenproduktivität, die menschliche Gesundheit und die Umwelt beeinflussen, konzentrierte sich die NAS-Studie hauptsächlich auf zwei Merkmale, die in Pflanzen eingebaut wurden: Resistenz gegen Schadinsekten und Toleranz gegenüber Herbiziden.

Die Studie fand heraus, dass Landwirte, die Pflanzen anbauten, die so konstruiert waren, dass sie das insektenresistente Merkmal enthielten - basierend auf Genen des Bakteriums Bacillus thuringiensisoder Bt - im Allgemeinen weniger Verluste und weniger chemische Insektizidsprays als Landwirte, die Nicht-Bt-Sorten gepflanzt. Es kam auch zu dem Schluss, dass Farmen, auf denen Bt-Pflanzen angebaut wurden, eine größere Artenvielfalt an Insekten aufwiesen als Betriebe, in denen Züchter Breitspektrum-Insektizide für konventionelle Kulturen verwendeten.

Gentechnisch veränderte Pflanzen, die derzeit in den Vereinigten Staaten angebaut werden (IR = insektenresistent, HT = herbizidtolerant, DT = trockenheitstolerant, VR = virusresistent). Colorado State UniversitätserweiterungDer Ausschuss stellte fest, dass herbizidresistente Kulturen (HR) zu höheren Erträgen beitragen, da Unkräuter leichter bekämpft werden können. Zum Beispiel ernten Landwirte, die HR-Raps pflanzten, höhere Erträge und Erträge, was zu einer breiten Akzeptanz dieser Pflanzensorte führte.

Ein weiterer Vorteil des Pflanzens von HR-Pflanzen ist die reduzierte Bodenbearbeitung. Vor der Pflanzung müssen die Bauern das Unkraut auf ihren Feldern töten. Vor dem Aufkommen von Herbiziden und HR-Pflanzen kontrollierten die Landwirte die Unkräuter durch Ackerbau. Allerdings verursacht das Fräsen Erosion und Abfluss und erfordert Energie, um die Traktoren zu tanken. Viele Landwirte bevorzugen reduzierte Bodenbearbeitungspraktiken, weil sie die nachhaltige Bewirtschaftung verbessern. Mit HR-Kulturen können Landwirte Unkraut effektiv bekämpfen, ohne sie zu bearbeiten.

Der Ausschuss stellte fest, dass in den letzten zwei Jahrzehnten eine deutliche Verbindung zwischen der Anpflanzung von HR-Kulturen und der Reduzierung der Anbauflächen entstanden war. Es ist jedoch unklar, ob die Einführung von HR-Pflanzen zu Entscheidungen von Landwirten über die Verwendung von konservierender Bodenbearbeitung geführt hat oder ob Landwirte, die konservierende Bodenbearbeitungsverfahren einsetzten, HR-Feldfrüchte besser annahmen.

In Gebieten, in denen die Anpflanzung von HR-Pflanzen zu einer starken Abhängigkeit vom Herbizid Glyphosat führte, entwickelten einige Unkräuter Resistenz gegen das Herbizid, was es den Landwirten schwierig machte, Unkräuter unter Verwendung dieses Herbizids zu bekämpfen. Der NAS - Bericht kam zu dem Schluss, dass die nachhaltige Nutzung von Bt - und HR - Pflanzen die Verwendung von integrierte Pflanzenschutzstrategien.

In dem Bericht werden auch sieben andere in 2015 angebaute GE-Nutzpflanzen, einschließlichMalus domestica), Raps (Brassica napus), Zuckerrübe (Beta vulgaris), Papaya (Papaya einlegen), Kartoffeln, Kürbis (Cucurbita pepo) und Auberginen (Solanum melongena).

Papaya ist ein besonders wichtiges Beispiel. In den 1950 löschte Papaya Ringspot-Virus fast die gesamte Papayaproduktion auf der Hawaii-Insel Oahu aus. Als sich das Virus auf andere Inseln ausbreitete, befürchteten viele Bauern, dass es die hawaiianische Papayaernte vernichten würde.

In 1998 Hawaiian Pflanze Pathologe Dennis Gonsalves Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...0/index.html Gentechnik verwendet, um ein kleines Fragment der Ringspot - Virus - DNA in das Papaya - Genom zu spalten Die resultierenden gentechnisch veränderten Papayabäume waren immun gegen Infektionen und produzierten 10-20 mehr Früchte als infizierte Nutzpflanzen. Dennis 'Pionierarbeit rettete die Papayabranche. Zwanzig Jahre später ist dies immer noch die einzige Methode zur Kontrolle des Papaya Ringspot Virus. Heute trotz Proteste einiger Verbraucher, 80 Prozent der Hawaii Papaya Ernte ist gentechnisch verändert.

Wissenschaftler haben auch Gentechnik eingesetzt, um einen Schädling namens Obst- und Triebbohrer zu bekämpfen, der auf Auberginen in Asien leidet. Landwirte in Bangladesch sprühen häufig alle 2-3-Tage Insektizide und manchmal sogar zweimal täglich, um sie zu kontrollieren. Die Weltgesundheitsorganisation Schätzungen dass jedes Jahr weltweit etwa drei Millionen Fälle von Pestizidvergiftungen und mehr Todesfälle als 250,000 auftreten.

Um chemische Sprays auf Auberginen zu reduzieren, entwickelten Wissenschaftler der Cornell University und in Bangladesch Bt in das Auberginen-Genom. Bt Aubergine (Aubergine) wurde in Bangladesch in 2013 eingeführt. Letztes Jahr 108 Bangladeshi Bauern haben es angebaut und konnten die Insektizidsprays drastisch reduzieren.

Die Welt ökologisch ernähren

Genetisch verbesserte Nutzpflanzen haben vielen Landwirten geholfen, aber es ist klar, dass die genetische Verbesserung allein die vielfältigen komplexen Herausforderungen, denen sich Landwirte gegenüber sehen, nicht bewältigen kann. Ökologisch basierte Anbaumethoden sowie Infrastruktur und geeignete Politiken sind ebenfalls erforderlich.

Anstatt sich über die Gene in unserer Nahrung Gedanken zu machen, müssen wir uns auf Wege konzentrieren, um Familien, Landwirten und ländlichen Gemeinschaften zu helfen, zu gedeihen. Wir müssen sicher sein, dass sich jeder das Essen leisten kann, und wir müssen die Umweltzerstörung minimieren. Ich hoffe, dass der NAS-Bericht dazu beitragen kann, die Diskussionen über abgeleitete Pro / Contra-Argumente über GE-Pflanzen hinaus zu lenken und sie darauf zu fokussieren, jede geeignete Technologie einzusetzen, um die Welt auf ökologisch basierte Weise zu ernähren.

Über den Autor

Pamela Ronald, Professor für Pflanzenpathologie, Universität von Kalifornien, Davis. Ihr Labor untersucht die genetischen Grundlagen von Krankheitsresistenz und Stresstoleranz in Reis. Zusammen mit ihren Mitarbeitern hat sie Reis gegen Krankheiten und Toleranz gegenüber Überschwemmungen entwickelt, die die Reiskulturen in Asien und Afrika ernsthaft bedrohen.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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