V005478 Реферат Трансгенные растения

1 Введение

Сегодня человечество имеет уникальную возможность не только использовать растения, уже придуманные природой, но и создавать что-то новое. Речь идёт о генетической биотрансформации растений и создании трансгенных растений с уникальными свойствами, устойчивых к различным факторам. Впервые трансгенные растения появились достаточно давно – около 50 лет назад, и используются в промышленности около 30 лет.

В настоящее время трансгенные сорта сельскохозяйственных культур, устойчивые к гербицидам, вирусам, насекомым-вредителям, с улучшенными качественными характеристиками занимают посевные площади, превышающие 60 миллионов гектаров. Продукты питания, полученные из таких сортов, теперь уже не редкость на прилавках магазинов многих стран мира.

Но, у генной инженерии есть и другая, заставляющая насторожиться, сторона, которая связана с возможным изменением структуры генома конкретного трансгенного растения, с утечкой трансгенов и их передачей диким сородичам, с воздействием на "дикие" виды в природной экосистеме.

2 Виды и характеристика генно-инженерных признаков трансгенных растений

Сегодня о перспективах выращивания генно-инженерных сортов свидетельствуют цифры, характеризующие их долю в общей площади под конкретной культурой.

Для сои эти цифры составляет 55%, для хлопка - 21%, рапса - 16% и для кукурузы - 11%. В целом для четырех этих культур площади, занятые трансгенными сортами, составляют четвертую часть. Только в 2003 году около 7 млн. фермеров из 18 стран мира на 67,7 млн га земли (15 % всех площадей пригодных для земледелия) выращивали ГМ-растения, в настоящее время специалисты называют цифру 85 млн. га. Так, 42,8 млн гектаров (63% общей площади) приходится на США, далее следуют Аргентина - 13,9 млн гектаров (21%), Канада - 4,4 млн (6%), Бразилия - 3 млн (4%), Китай - 2,8 млн (около 4%) и Южная Африка - 0,4 млн гектаров (около 1%). На эти 6 стран приходится 99% всех посевных площадей трансгенных культур. ГМО выращивают также в Индии, Австралии, Испании, Румынии, Болгарии, Германии, Мексике, Уругвае, Колумбии, Гондурасе, на Филиппинах и в Индонезии, всего в 18 странах, заметную долю которых составляют развивающиеся страны.

В чём же преимущество выращивания именно трансгенных сортов растений? Прежде всего, рост доходов за счёт снижения издержек производства и увеличения продуктивности растений. Кроме финансовой выгоды их выращивание несёт ощутимые социальные и экологические выгоды. Сокращение обработки полей пестицидами и отказ от вспашки уменьшает интенсивность эксплуатации сельскохозяйственной техники и соответственно расход топлива и выбросы углекислого газа в атмосферу. Благодаря использованию менее вредных для окружающей среды гербицидов снижается химическая загрязнённость воды и почвы. Предотвращается эрозия почвы, поскольку использование трансгенных растений, устойчивых к гербицидам, позволяет перейти на щадящий беспахотный метод обработки почвы.

Это, а также использование сортов с избирательной устойчивостью к насекомым-вредителям в условиях снижения интенсивности применения инсектицидов увеличивает биоразнообразие. На полях, занятых трансгенными сортами, отмечено увеличение численности популяций птиц, полезных насекомых.

Основные  генно-инженерные признаки трансгенных растений:

1) толерантность к гербицидам;

2) устойчивость к насекомым;

3) устойчивость к вирусам;

4) улучшенные качественные характеристики: улучшенный состав жирных кислот растительного масла (соевого, рапсового); пониженное содержание никотина в табаке; удлиненные сроки созревания/хранения плодов;

2.1 Трансгенные сорта растений, толерантные к гербицидам

Одной из основных проблем сельского производства является борьба с сорняками. В индустриально развитых странах наряду с обработкой почв для этих целей используют гербициды, способные тотально или избирательно подавлять рост растений. Разработаны  2 способа использования гербицидов. Их применяют перед посадкой или севом растений, внося в почву либо опрыскивая тронувшиеся в рост сорняки. Но этот способ не идеален, так как сорняки появляются и после всходов основной культуры, и в ходе всего периода вегетации. К тому же гербициды долгое время разлагаются, загрязняя окружающую природу.

Второй способ – обработка гербицидами вегетирующих растений. Он более эффективен, так как защищает посевы весь сезон. Но при использовании гербицидов тотального действия есть серьёзные проблем защиты культурных растений, не устойчивых к ним.  Были придуманы приспособления, позволяющие смачивать гербицидом более высокие сорные растения, не затрагивая культурные. Процедура упрощается, если имеются сорта растений, устойчивые к используемому гербициду.

Было показано, что толерантность к гербицидам обусловлена мутацией одного определённого гена. Есть два основных механизма устойчивости. Первый называется «мутация мишени». Гербицид не узнаёт свою мишень, фермент сохраняет активность, а организм становится толерантным к действию гербицида.

Второй механизм связан с выработкой у устойчивых организмов ферментов, способных дезактивировать гербицид.

Среди всех трансгенных культур гербицидоустойчивые формы составляют подавляющее большинство. Устойчивость к гербицидам очень важный признак, позволяющий снизить издержки производства за счёт эффективного контроля за сорными растениями. Благодаря простому характеру генетического контроля этого признака, хорошей изученности соответствующих генов получать гербицидоустойчивые ГМО намного проще, чем устойчивые к засолению или засухе.  

2.2 Трансгенные сорта растений, устойчивые к насекомым-вредителям