Pamatinformācija un svarīgi rezultāti
Graudu pākšaugi ir svarīgi kultūraugu augi, gan kā bioloģiskie mēslošanas līdzekļi, izmantojot simbiotisku slāpekļa fiksāciju,, gan arī vērtīgu olbaltumvielu avotu mājlopiem. Eiropa importē milzīgu daudzumu sojas pupu, lai apmierinātu olbaltumvielu prasības lopkopībā, lai gan principā daļu savu vajadzību varētu saražot ar pašmāju pākšaugiem, piemēram, zirņi.
Zirņu kandžu cydia nigricana (F.) un zirņu Weevil Bruchus pisorum (Linnaeus) ir nopietni zirņu kaitēkļi, Līdztekus vairākām sēnītēm. Ražas zudumi var būt lieli, Īpaši bioloģiskajā lauksaimniecībā. Izturība pret kukaiņu kaitēkļiem ir noteikta citos kultūraugu augos, izmantojot olbaltumvielas, kas iegūtas no augsnes baktērijas bacillus thuringiensis (Berlīniete). Šī metode tika izmantota prof.. Dr. Hans-Jörg Jacobsen no Augu ģenētikas institūta, Leibnizas universitātē Hannoverē, Vācija, Lai ģenerētu ģenētiski modificētus zirņus ar pretestību pret šiem kaitēkļiem. Tika izstrādātas arī ģenētiski modificētas zirņu līnijas, kas ekspresē pretsēnīšu gēnus. Transgēnās līnijās izteiktie pretsēnīšu gēni ir poligalakturonāzes inhibējošais proteīns (PGIP), Stilu sintāze, glikanāze un jauna hitināze. Šie gēni tiek izteikti kā atsevišķi ievietojumi vai dažādās kombinācijās pēc vairāku paaudžu transgēnu audzēšanas. Darbu daļēji finansēja ES projekti.
Posms Attīstības
Siltumnīcas un laboratorijas testi veiksmīgi veica, un lauka eksperimenti ar BT ekspresējošiem zirņiem, kas izturīgi pret zirņu weevil, ir ceļā. Tomēr, šī lauka izpēte zināmo iemeslu dēļ tiks veikta (vandālisms) nav veikta Vācijā, bet ir pārcelti uz Kanādu.
Iemesli aizkavējot, pāradresācijas vai apstāšanās pētniecības
Pēdējo divu gadu laikā, Zinātnisko lauka izmēģinājumu biežums, ko vandalizē un iznīcina radikāli anti-biotechnoloģijas aktīvisti, ir krasi palielinājušies Vācijā. Tas skāra rekordu 2009, ar 42% lauka izmēģinājumus Vācijā tiek iznīcināti - neskatoties uz dārgiem drošības un uzraudzības pasākumiem pie lauka vietās, un plaša komunikācijas centieni zinātniekiem informēt plašu sabiedrību, gan pirms izlaišanas eksperimenta laikā. Vairākus izmeklēšanas zinātniskus projektus nevarēja pabeigt, ieskaitot dažus īpaši koncentrētos uz ģenētiski inženierijas ražotājiem bioloģisko drošību un vides risku. Dati par lauka izmēģinājumu vietām ir jāpubliskē tiešsaistes reģistrā, tādējādi atklājot precīzu atsevišķu izmēģinājumu atrašanās vietu un veicot vandalizācijas un izmēģinājumu iznīcināšanu.
Tā kā pat dārgi drošības pasākumi nevar garantēt šo publiskā sektora lauka atbrīvošanas eksperimentu pabeigšanu tik ļaunprātīgā sportā, un mācījusies no iepriekš iznīcināto izmēģinājumu pieredzes, Ģenētiski inženierijas zirņu atbrīvošana tika pārvietota uz Ziemeļdakotas štata universitāti. Zirņu ražošana Ziemeļdakotā cieš no līdzīgām problēmām ar sēnīšu infekcijām.
Zaudētās priekšrocības
Ģenētiski inženierijas zirņu audzēšana ar pretestību pret zirņu kožu un/vai zirņu weevil varētu ievērojami samazināt insekticīdu izmantošanu šajos pākšaugos, aizsargāt lielāku daudzumu un kvalitatīvu ražu, pat zem augsta kaitēkļu spiediena. Tam būtu tieša labvēlīga ietekme uz vidi, cilvēku veselību, ražošanas izmaksas un šo kultūru rentabilitāte. Bioloģiskie lauksaimnieki varētu īpaši gūt labumu no šiem augiem, Tā kā tagad ir augu aizsardzības metodes, kuras varētu izmantot pret šiem kaitēkļiem, kas nodrošina pieņemamu un saprātīgu aizsardzības līmeni un samazina sintētisko pesticīdu nepieciešamību.
Bildes
Izmaksas pētniecības
Jāpabeidz.
Atsauces
Rikšotājs, A., de Kathen, A., no Lorenzo, G., Briviba, K., Hega, R., Ramsay, G., Jacobsen, H.J., Kiesekeris, H. (2006) Transgēnie zirņi (Pisum sativum) ekspresējoša poligalakturonāze, kas kavē olbaltumvielu no avenēm (Rubus idaeus) un stilbēna sintāze no vīnogas (Vīnogulāju vinifera). Augu šūnu pārskati 25(11): 1166-1173
Hasans, F., Meens, J., Kiesekeris,H., un Jākobsens, H.-J., Heteroloģiskā ģimenes izpausme 19 rekombinantā hitināze (Chip30) no Streptomyces olivaceoviridis ATCC 11238 lai uzlabotu transgēno zirņu rezistenci pret sēnītēm (Pisum sativum L.), J. Biotehnoloģija 143 (4), 302-308, 2009
Ali, Z., Hafeez F.Y., Šūmahers, H.M., Jacobsen, H.-J. un Kiesecker, H., Iegūtā sāls tolerance un mērķa gēnu ekspresijas uzraudzība zirņos (Pisum sativum L.) līdzizpausme ATNHX1 un Luciferāze, J. Biotehnoloģija 145 (1), 9-16, 2010
El Bannar, A.N.S., Kiesekeris, H., Jacobsen, H.-J. un Šūmahers, H.M., A cis-ģenētiska pieeja uzlabotai sāls iegūšanai- un osmotolerance kartupeļu suspensijas kultūrās, J Biotechnol. 2010 nov;150(3):277-87
Amiāns, A.A., Papenbroka, J., Jākobsens, H.-J. un Hasans, F., Transgēno zirņu uzlabošana (Pisum sativum L.) Izturība pret sēnīšu slimībām, apvienojot divus pretsēnīšu gēnus (Hitināze un glikanāze), ĢM kultūraugi, 2:2, 1-6, 1-6 Aprīlis/maijs/jūnijs 2011
Vadošais pētnieks
Hans-Jörg Jacobsen, Augu ģenētikas institūts, Leibniz University Hannover, Herrenhäuser Strasse 2, D-30419 Hannover, Vācija
Kontaktinformācija
Papildu norādes
Meldolietis, A. (2010) Zirņu izmēģinājumi bēg uz mums. Nature Biotechnology 28(1): 8