Sự khác biệt giữa giống lai và GM Sự khác biệt giữa Hạt giống Hài
Hạt giống HYBRID
Một giống lai được tạo ra khi hai cây bố mẹ khác nhau về mặt di truyền của cùng một loài được thụ phấn chéo. Trong quá trình thụ phấn, phấn hoa từ phân tử nam thụ tinh từ buồng trứng của phụ nữ để tạo ra hạt giống con. Vật liệu di truyền từ cây đực và cây con kết hợp với nhau để tạo ra những hạt giống lai thế hệ thứ nhất (F1).
Trong tự nhiên:Thực vật có hoa đã phát triển nhiều cơ chế khác nhau để tạo ra con cái có đặc điểm di truyền khác nhau để có cơ hội sống sót hơn trong môi trường thay đổi.
Dicliny là sự xuất hiện của hoa unisexual (trái với lưỡng tính). Cây dương xỉ mang hoa nam và nữ trên các cây khác biệt (trái ngược với cây đơn, mang cả trên cùng một cây). Điều này buộc sự thụ phấn chéo diễn ra.
Sự không tương thích với nhau (sự loại bỏ phấn hoa từ cùng một cây) và herkogame (sự tách biệt không gian của các anther và sự kỳ thị) đảm bảo rằng việc tự bón phân sẽ tránh được.
Hybrids được sản xuất trong các môi trường công nghệ thấp như các cánh đồng trồng trọt hoặc nhà kính. Ví dụ về cây trồng mới chỉ tồn tại dưới dạng cây lai, Canola, bưởi, ngô ngọt, dưa đỏ, dưa hấu không hạt, tangelos, dưa hấu, apriums và pluots. [ii] Cây lai đã được nghiên cứu ở U. trong thập niên 1920 và đến năm 1930, ngô lai đã được sử dụng rộng rãi.[iii]
Hybridization bắt nguồn từ các lý thuyết của Charles Darwin và Gregor Mendel vào giữa những năm 1800. Phương pháp đầu tiên được người nông dân sử dụng là ngưng bắp, nơi mà phấn hoa của ngô mẹ bị loại bỏ và trồng giữa các hàng cây cha, đảm bảo việc thụ phấn chỉ từ phấn hoa của cha. Do đó các hạt giống thu hoạch từ cây mẹ là cây lai.
ii
Việc di chuyển bằng tay các cấu trúc cơ quan của nam giới, được biết đến như là sự thủ công bằng tay.
Thay đổi giới tính là một phương pháp khác được áp dụng bởi nông dân để chỉ đạo việc nhân giống cây trồng. Biểu hiện giới tính có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi các yếu tố như dinh dưỡng thực vật, tiếp xúc với ánh sáng và nhiệt độ và phytohormones. Hoóc môn thực vật như auxin, etherl, erthephon, cytokinin và brassinosteroid, cũng như nhiệt độ thấp, gây ra sự dịch chuyển về phái tính. Việc điều trị hormone giberberin, bạc nitrat và pthalimide, cũng như nhiệt độ cao, có khuynh hướng ưa thích sự dịu bớt. i Sự kiện cấp bằng sáng chế và kinh tế
Thế hệ F1 là một giống duy nhất, khi được lai với thế hệ của mình để sản xuất dòng F2, kết quả sẽ tạo ra những kết hợp di truyền mới của ADN mẹ. Vì lý do này, hạt giống F1 cho người sản xuất của họ bằng sáng chế quyền, vì cùng một hạt giống phải được mua mỗi năm để trồng. Mặc dù hạt giống có lợi, hạt giống lai đắt cho các nước đang phát triển, vì chi phí hạt giống được kết hợp với yêu cầu về máy móc thiết bị để trồng trọt và sử dụng thuốc trừ sâu. Cuộc Cách mạng Xanh 999, một chiến dịch nhằm mở rộng việc sử dụng hạt giống lai cho tăng sản lượng lương thực, đã gây ra bất lợi về mặt kinh tế cho các cộng đồng nông thôn. Chi phí bảo trì cao liên quan, buộc nông dân phải bán đất đai cho các doanh nghiệp nông nghiệp, làm tăng khoảng cách giữa người giàu và người nghèo nhiều hơn.
GM SEEDS
Công nghệ DNA tái tổ hợp liên quan đến việc ghép nối các gen của các sinh vật, thậm chí từ các loài khác nhau (mà không bao giờ có thể tạo ra trong tự nhiên) để tạo ra một cơ thể "chuyển gien". Thay vì sinh sản tình dục, các kỹ thuật phòng thí nghiệm đắt tiền được sử dụng để tạo ra sinh vật biến đổi gen, hoặc "GMO".
ii Phương pháp: Pháo gen là phương pháp phổ biến nhất để đưa vật liệu di truyền ngoại lai vào bộ gen của cây trồng đơn bào như lúa mỳ hoặc ngô. DNA gắn với các hạt vàng hoặc vonfram, chúng được đẩy nhanh ở mức năng lượng cao và xâm nhập vào thành tế bào và các màng, nơi DNA tích hợp vào hạt nhân. Bất lợi là tổn thương mô tế bào có thể xảy ra. Agrobacteria là ký sinh trùng thực vật có khả năng tự nhiên chuyển đổi tế bào thực vật bằng cách chèn gen vào cây chủ. Thông tin di truyền này, được thực hiện trên một vòng DNA riêng biệt được biết đến như một plasmid, mã cho sự phát triển của khối u trong cây. Sự thích ứng này cho phép vi khuẩn có được các chất dinh dưỡng từ khối u. Các nhà khoa học sử dụng
Agrobacterium tumefaciens
như là một vector chuyển gen mong muốn qua plasmid Ti (khối u gây ra) thành các giống thực vật hai lá, như khoai tây, cà chua và thuốc lá.DNA T (DNA biến đổi) tích hợp vào ADN thực vật và những gen này sau đó được biểu hiện bởi cây. [v] Microinjection và electroporation là những phương pháp khác chuyển gene vào DNA, đầu tiên trực tiếp và thứ hai qua các lỗ chân lông. Gần đây, các công nghệ CRISPR-CAS9 và TALEN đã trở thành những phương pháp chỉnh sửa hệ gen chính xác hơn.
Việc chuyển DNA cũng xảy ra trong tự nhiên, chủ yếu ở vi khuẩn thông qua các cơ chế như hoạt động của transposon (các yếu tố di truyền) và virus. Đây là bao nhiêu mầm bệnh tiến triển để trở thành kháng sinh.
iv
Bộ gen của thực vật được sửa đổi để bao gồm các tính trạng không thể xảy ra tự nhiên ở loài. Các sinh vật này được cấp bằng sáng chế để sử dụng trong ngành thực phẩm và dược phẩm, trong số các ứng dụng công nghệ sinh học khác như sản xuất dược phẩm và các sản phẩm công nghiệp khác, nhiên liệu sinh học và quản lý chất thải. ii Sử dụng thương mại:
Cây trồng GM đầu tiên (cây biến đổi gen) là cây thuốc lá kháng thuốc kháng sinh, được sản xuất vào năm 1982. Các thử nghiệm trên đồng ruộng cho cây thuốc lá chịu thuốc trừ cỏ ở Pháp và Hoa Kỳ tiếp theo 1986 và một năm sau, một công ty của Bỉ đã chế tạo di truyền thực vật chống côn trùng. Loại thực phẩm GM đầu tiên được bán thương mại là một loại thuốc lá kháng virut xâm nhập vào thị trường Trung Quốc vào năm 1992.
iv Flavr Savr là cây trồng biến đổi gen đầu tiên bán tại Mỹ vào năm 1994: - cà chua kháng khuẩn phát triển bởi Calgene, một công ty mà sau này được Monsanto mua lại. Cùng năm đó, Châu Âu đã phê duyệt cây trồng biến đổi gen đầu tiên của nó cho kinh doanh thương mại, thuốc lá kháng thuốc trừ cỏ.
ii Các cây thuốc lá, ngô, lúa và bông đã được sửa đổi bằng cách bổ sung nguồn gen từ vi khuẩn Bt (
Bacillus
thuringiensis ) để kết hợp các đặc tính kháng côn trùng của vi khuẩn. Sự kháng thuốc đối với virut khảm dưa leo, trong số các mầm bệnh khác, đã được đưa vào cây đu đủ, khoai tây và cây bí. Các cây trồng "sẵn sàng làm tròn" như đậu nành, có thể sống sót được với chất diệt cỏ chứa glyphosate gọi là Round-up. Glyphosate giết chết thực vật bằng cách làm gián đoạn các quá trình trao đổi chất tổng hợp axit amin của chúng. iv Hồ sơ dinh dưỡng cây trồng đã được tăng cường vì lợi ích sức khoẻ con người cũng như cải thiện thức ăn chăn nuôi. Các quốc gia dựa vào cây trồng hạt giống và cây họ đậu tự nhiên thiếu axit amin, sản xuất ra hạt giống GM có hàm lượng axit amin lysine, methionine và cysteine cao hơn. Gạo được làm giàu beta-carotene đã được giới thiệu ở các nước châu Á, nơi thiếu vitamin A là nguyên nhân phổ biến gây ra các vấn đề về mắt ở trẻ nhỏ.
Pharming là một khía cạnh khác của kỹ thuật di truyền. Đây là việc sử dụng các cây trồng biến đổi đại trà để sản xuất các sản phẩm dược phẩm như vắc-xin. Các loại thực vật như rong biển, thuốc lá, khoai tây, cải bắp và cà rốt là những cây thông dụng nhất cho nghiên cứu di truyền và thu hoạch các hợp chất hữu ích, vì các tế bào cá thể có thể được loại bỏ, thay đổi và phát triển trong các mô nuôi cấy mô để trở thành một khối u các tế bào không phân biệt được gọi là callus.Những tế bào callus này vẫn chưa chuyên về chức năng và do đó có thể tạo thành toàn bộ cây (một hiện tượng gọi là totipotency). Kể từ khi cây phát triển từ một tế bào biến đổi di truyền đơn, toàn bộ cây sẽ bao gồm các tế bào với bộ gen mới và một số hạt giống của nó sẽ tạo ra con với cùng một tính trạng được giới thiệu. v Các cuộc tranh luận về đạo đức và các hiệu quả kinh tế Đến năm 1999, hai phần ba trong số tất cả các thực phẩm chế biến của U. có thành phần GM. Từ năm 1996, tổng diện tích đất canh tác GMOs đã tăng 100 lần. Công nghệ GM đã làm tăng năng suất cây trồng và lợi nhuận của nông dân, đồng thời giảm sử dụng thuốc trừ sâu, đặc biệt ở các nước đang phát triển. ii
Các nhà sáng lập kỹ thuật di truyền cây trồng, cụ thể là Robert Fraley, Marc Van Montagu và Mary-Dell Chilton, đã được trao Giải thưởng Thực phẩm Thế giới vào năm 2013 để cải thiện "chất lượng, số lượng hoặc sự có sẵn" của thực phẩm quốc tế.
iv Việc sản xuất GMOs vẫn là một chủ đề gây tranh cãi và các quốc gia khác nhau về quy chế về sáng chế và tiếp thị. Các mối quan ngại bao gồm an toàn cho con người và môi trường và vấn đề sinh vật sống trở thành sở hữu trí tuệ. Nghị định thư Cartagena về an toàn sinh học là một thỏa thuận quốc tế về các tiêu chuẩn an toàn liên quan đến việc sản xuất, chuyển giao và sử dụng GMOs.
