Základné informácie a relevantné výsledky
Strukoviny sú dôležité kultúrne plodiny, ako biologické hnojivá prostredníctvom symbiotickej fixácie dusíka, ako aj cenný zdroj bielkovín pre hospodárske zvieratá. Európa dováža obrovské množstvá sójových bôbov, aby pokryla požiadavky na bielkoviny v chove zvierat, although in principle it could produce parts of its needs with domestically produced grain legumes, ako je hrach.
Hrachová molica Cydia nigricana (F.) a hrachor Bruchus pisorum (Linné) sú vážnymi škodcami hrachu, spolu s množstvom húb. Straty na výnosoch môžu byť vysoké, najmä v ekologickom poľnohospodárstve. Odolnosť proti hmyzím škodcom bola preukázaná v iných plodinách použitím proteínov odvodených z pôdnej baktérie Bacillus thuringiensis (Berliner). Táto metóda bola použitá v laboratóriu prof. Dr. Hans-Jörg Jacobsen z Ústavu genetiky rastlín, na Leibnizovej univerzite v Hannoveri, Nemecko, na generovanie geneticky modifikovaného hrachu s odolnosťou voči týmto škodcom. Boli vyvinuté aj geneticky modifikované línie hrachu exprimujúce antifungálne gény. Antifungálne gény exprimované v transgénnych líniách sú proteín inhibujúci polygalakturonázu (PGIP), stilbén syntáza, glukanáza a nová chitináza. 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.
Fáze vývoja
Skleníkové a laboratórne testy boli úspešne vykonané, a prebiehajú poľné pokusy s hrachom exprimujúcim Bt odolným proti hrachorovi. Však, this field research will for the known reasons (vandalism) not conducted in Germany, but have been moved to Canada.
Dôvody oneskorenia, odklonenie alebo zastavenie výskumu
Počas posledných dvoch rokov, Výskyt vedeckých pokusov v teréne, ktoré boli vandalsky zničené radikálnymi antibiotechnologickými aktivistami, sa v Nemecku drasticky zvýšil. Je to hit rekord 2009, s 42% z poľných pokusov v Nemecku bol zničený - napriek drahé bezpečnostné a sledovacie opatrenia na miestach v teréne, a rozsiahle komunikačné úsilie vedcov informovať širokú verejnosť, pred a počas pokusov s uvoľňovaním. Množstvo výskumných vedeckých projektov nebolo možné dokončiť, vrátane niektorých osobitne zameraných na biologickú bezpečnosť a environmentálne riziko geneticky upravených plodín. Údaje o miestach terénnych pokusov sa musia zverejniť v online registri, čím sa odhalí presné miesto konania jednotlivých procesov a uľahčí sa vandalizácia a zničenie procesov.
Pretože ani nákladné bezpečnostné opatrenia nemôžu zaručiť dokončenie týchto experimentov s terénnym uvoľňovaním vo verejnom sektore v takej zákernej atmosfére, a poučení zo skúseností z predtým zničených poľných pokusov, uvoľnenie geneticky upraveného hrachu bolo premiestnené na Štátnu univerzitu v Severnej Dakote. Produkcia hrachu v Severnej Dakote trpí podobnými problémami s plesňovými infekciami.
Ušlé výhody
Pestovanie geneticky upraveného hrachu s odolnosťou proti moli hrachovej a/alebo hrachorovi by mohlo podstatne znížiť používanie insekticídov v týchto strukovinách, zabezpečenie vyšších kvantitatívnych a kvalitných výnosov, aj pri vysokom tlaku škodcov. To by malo priamy priaznivý vplyv na životné prostredie, ľudské zdravie, výrobné náklady a ziskovosť týchto plodín. Z týchto rastlín by mohli profitovať najmä ekologickí poľnohospodári, keďže v súčasnosti existujú metódy ochrany rastlín, ktoré by sa mohli použiť proti týmto škodcom, ktoré zabezpečujú prijateľnú a primeranú úroveň ochrany a znižujú potrebu syntetických pesticídov.
Obrázky
Náklady na výskum
Na dokončenie.
Použitá Literatúra
Richter, A., de Kathen, A., od Lorenza, G., Holenie, K., Hain, R., Ramsay, G., Jacobsen, H.J., Kiesecker, H. (2006) Transgénny hrášok (Rastlina hrachu) exprimujúci proteín inhibujúci polygalakturonázu z maliny (Rubus idaeus) a stilbénsyntáza z hrozna (Vínna réva). Správy o rastlinných bunkách 25(11): 1166-1173
Hassan, F., vážne, J., Kiesecker,H., and Jacobsen, H.-J.,Heterologous Expression of a family 19 recombinant chitinase (Chit30) od Streptomyces olivaceoviridis ATCC 11238 to Enhance Fungal Resistance in Transgenic Pea (Rastlina hrachu L.), J. Biotechnológia 143 (4), 302-308, 2009
Ali, Z.,Hafeez F.Y., Schumacher, H.M., Jacobsen, H.-J. and Kiesecker, H., Acquired salt tolerance and target gene expression monitoring in pea (Rastlina hrachu L.) by co-expression of ATNHX1 a Luciferase, J. Biotechnológia 145 (1), 9-16, 2010
El-Bannar, A.N.S., Kiesecker, H., Jacobsen, H.-J. and Schumacher, H.M., A 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, F., Enhancing Transgenic Pea (Rastlina hrachu L.) 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
Riešiteľ
Hans-Jörg Jacobsen, Ústav genetiky rastlín, Leibniz University Hannover, Ulica Herrenhausen 2, D-30419 Hannover, Nemecko
Kontaktné informácie
Ďalšie odkazy
Meldolesi, A. (2010) Hrachové pokusy utekajú do USA. Nature Biotechnology 28(1): 8