מידע רקע ותוצאות רלוונטיות
קטניות דגנים הן צמחי יבול חשובים, הן כדשנים ביולוגיים באמצעות קיבוע חנקן סימביוטי והן כמקור חלבון בעל ערך עבור בעלי חיים. אירופה מייבאת כמויות אדירות של פולי סויה כדי לעמוד בדרישות החלבון בגידול בעלי חיים, although in principle it could produce parts of its needs with domestically produced grain legumes, כגון אפונה.
עש האפונה Cydia nigricana (ו.) ואת חדקונית האפונה Bruchus pisorum (לינאוס) הם מזיקים רציניים של אפונה, לצד מספר פטריות. הפסדי תשואה יכולים להיות גבוהים, במיוחד בחקלאות אורגנית. עמידות בפני מזיקים של חרקים התבססה בצמחי גידול אחרים באמצעות שימוש בחלבונים שמקורם בחיידק הקרקע Bacillus thuringiensis (ברלינר). שיטה זו שימשה במעבדתו של פרופ. ד"ר. הנס-יורג ג'ייקובסן מהמכון לגנטיקה של צמחים, באוניברסיטת לייבניץ בהאנובר, גרמניה, ליצור אפונה מהונדסת גנטית עם עמידות בפני מזיקים אלו. כמו כן פותחו קווי אפונה מהונדסים גנטית המבטאים גנים אנטי-פטרייתיים. הגנים האנטי-פטרייתיים המתבטאים בקווים הטרנסגניים הם חלבון מעכב פוליגלקטורונאז (PGIP), סטילבן סינתאז, גלוקנאז וצ'יטנאז חדש. These genes are either expressed as single insertions or in various combinations after several generations of transgene breeding. The work was in part funded by EU-projects.
שלב של פיתוח
מבחני חממה ומעבדה בוצעו בהצלחה, וניסויי שטח עם אפונה המבטאת Bt עמידה בפני חדקונית האפונה בדרך. אולם, this field research will for the known reasons (vandalism) not conducted in Germany, but have been moved to Canada.
סיבות לעיכוב, הסטה או עצירת המחקר
בשנים האחרונות, השכיחות של ניסויי שדה מדעיים שהושחתו והושמדו על ידי פעילי אנטי-ביוטכנולוגיה קיצוניים עלתה באופן דרסטי בגרמניה. זה הגיע לשיא ב 2009, עם 42% של ניסויי שדה בגרמניה שנהרס - למרות אמצעי אבטחה ומעקב יקרים באתרי תחום, ומאמצי תקשורת נרחבים על ידי מדענים ליידע את הציבור הרחב, גם לפני וגם במהלך ניסויי השחרור. לא ניתן היה לסיים מספר פרויקטים מדעיים חקירתיים, כולל כמה שהתמקדו במיוחד בבטיחות הביולוגית ובסיכון הסביבתי של צמחי גידולים מהונדסים גנטית. יש לפרסם את הנתונים על מיקומי ניסוי השדה במרשם מקוון, ובכך לחשוף את המיקום המדויק של המשפטים הבודדים ולהקל על השחתות והשמדת המשפטים.
מכיוון שאפילו אמצעי אבטחה יקרים אינם יכולים להבטיח את השלמת ניסויי שחרור השדה הללו במגזר הציבורי באווירה כל כך זדונית, ולאחר שלמד מהניסיון של ניסויי שדה שנהרסו בעבר, השחרור של אפונה מהונדסת גנטית הועבר לאוניברסיטת צפון דקוטה. ייצור האפונה בצפון דקוטה סובל מבעיות דומות עם זיהומים פטרייתיים.
יתרונות ידועים מראש
גידול של אפונה מהונדסת גנטית עם עמידות בפני עש האפונה ו/או חדקונית האפונה עשוי להפחית באופן משמעותי את השימוש בקוטלי חרקים בקטניות אלו., שמירה על כמות ואיכות גבוהה יותר, אפילו בלחץ מזיקים גבוה. לכך יהיו השפעות מועילות ישירות על הסביבה, בריאות אדם, עלויות ייצור ורווחיות של גידולים אלו. חקלאים אורגניים יכולים להפיק תועלת במיוחד מהצמחים הללו, שכן כיום ישנן שיטות להגנת הצומח שניתן להשתמש בהן נגד מזיקים אלו המבטיחות רמת הגנה מקובלת וסבירה ומפחיתות את הצורך בהדברה סינתטית.
תמונות
עלות של מחקר
יש להשלים.
אזכור
ריכטר, א., דה קאטן, א., מאת לורנצו, G., בריביבה, ק, היין, ר., רמזי, G., ג'ייקובסן, H.J., קיסקר, ח. (2006) אפונה מהונדסת (צמח האפונה) מבטא חלבון מעכב פוליגלקטורונאז מפטל (רובוס אידאוס) וסינתאז סטילבן מענבים (גפן יין). דוחות תא צמחים 25(11): 1166-1173
חסן, ו., מינס, J., קיסקר,ה, and Jacobsen, H.-J.,Heterologous Expression of a family 19 recombinant chitinase (צ'יט30) מן Streptomyces olivaceoviridis ATCC 11238 to Enhance Fungal Resistance in Transgenic Pea (צמח האפונה ל.), J. ביוטכנולוגיה 143 (4), 302-308, 2009
עלי, Z.,Hafeez F.Y., Schumacher, H.M., ג'ייקובסן, H.-J. and Kiesecker, ה, Acquired salt tolerance and target gene expression monitoring in pea (צמח האפונה ל.) by co-expression of ATNHX1 ו - Luciferase, J. ביוטכנולוגיה 145 (1), 9-16, 2010
El-Bannar, A.N.S., קיסקר, ה, ג'ייקובסן, H.-J. and Schumacher, H.M., א cis-genetic approach for improved salt- and osmotolerance in potato suspension cultures, J Biotechnol. 2010 Nov;150(3):277-87
Amian, A.A., Papenbrock, J.,Jacobsen, H.-J. and Hassan, ו., Enhancing Transgenic Pea (צמח האפונה ל.) Resistance Against Fungal Diseases Through Stacking of Two Antifungal Genes (Chitinase and Glucanase), GM-Crops, 2:2, 1-6, 1-6 April/May/June 2011
חוקר ראשי
הנס-יורג ג'ייקובסן, המכון לגנטיקה של צמחים, אוניברסיטת לייבניץ בהנובר, רחוב הרנהאוזן 2, D-30419 האנובר, גרמניה
פרטים ליצירת קשר
אזכור נוסף
מלדולסי, א. (2010) משפטי אפונה בורחים לארה"ב. ביוטכנולוגיה טבע 28(1): 8