Genetiği değiştirilmiş ağaç - Genetically modified tree

Teknisyen genetiği değiştirilmiş şeftali ve elma "meyve bahçelerini" kontrol ediyor. Her tabakta, araştırmacıların yeni genler verdiği, laboratuarda kültürlenmiş hücrelerden yetiştirilen deney ağaçları bulunur. Kaynak: USDA .

Bir genetik olarak tadil edilmiş ağaç ( GMT , GD ağaç , genetik olarak ağaç , GE ağaç ya da transjenik bir ağaç ) olan bir ağaç DNA kullanılarak modifiye edilmiş genetik mühendisliği teknikleri. Çoğu durumda amaç, bitkiye tür içinde doğal olarak bulunmayan yeni bir özellik kazandırmaktır. Örnekler, belirli zararlılara, hastalıklara, çevresel koşullara ve herbisit toleransına karşı direnç veya kağıt hamuru maliyetlerini azaltmak için lignin seviyelerinin değiştirilmesini içerir .

Genetiği değiştirilmiş orman ağaçları , Çin'deki böceklere dayanıklı kavak ağaçları dışında ticari kullanım için henüz onaylanmamıştır ("düzenlenmemiş") . ve Brezilya'da bir GM Okaliptüs vakası. Genetiği değiştirilmiş birkaç orman ağacı türü, kuralsızlaştırma için saha denemelerinden geçmektedir ve araştırmaların çoğu , öncelikle mevcut ağaç stokunun verimliliğini artırmak amacıyla kağıt hamuru ve kağıt endüstrisi tarafından yürütülmektedir . Papaya ve erik de dahil olmak üzere, genetiği değiştirilmiş belirli meyve bahçesi türleri, Amerika Birleşik Devletleri'nde ticari kullanım için kuralsızlaştırılmıştır . GD ağaçların geliştirilmesi, test edilmesi ve kullanılması, GD ürünlere kıyasla erken bir aşamadadır .

Araştırma

Genetiği değiştirilmiş ağaçlarla ilgili araştırmalar 1988'den beri devam etmektedir. Genetiği değiştirilmiş ağaçların doğaya salınmasının biyogüvenlik etkilerine ilişkin endişeler , GD orman ağaçlarının düzenleyici onayını engellemiştir. Bu endişe, Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesi'nin tutumunda örneklenmiştir :

Taraflar Konferansı, genetiği değiştirilmiş ağaçların küresel orman biyolojik çeşitliliği ve ayrıca yerli ve yerel toplulukların geçim kaynakları üzerindeki uzun vadeli ve sınır ötesi etkileri de dahil olmak üzere potansiyel çevresel ve sosyo-ekonomik etkileriyle ilgili belirsizlikleri kabul ederek ve bazı ülkelerde risk değerlendirmeleri yapmak ve bu potansiyel etkileri değerlendirmek için güvenilir verilerin ve kapasitenin bulunmaması nedeniyle taraflara bir

genetiği değiştirilmiş ağaçlar konusunu ele alırken ihtiyatlı yaklaşım.

GM orman ağaçlarının daha fazla ticarileştirilmesi için bir ön koşul, muhtemelen onların tamamen kısır olmalarıdır . Plantasyon ağaçları fenotipik olarak vahşi kuzenlerine benzer kalır , çünkü çoğu yapay seçilimin en fazla üç neslinin ürünüdür , bu nedenle uyumlu yabani türlerle tozlaşma yoluyla transgen kaçışı riski yüksektir. GM ağaçlarıyla ilgili en güvenilir bilim temelli kaygılardan biri, tohum ve polenlerin geniş yayılımı için potansiyelleridir . Çam poleninin kaynağından 3.000 kilometreye kadar hareket ederek uzun mesafeler kat ettiği gerçeği iyi bilinmektedir. Ek olarak, birçok ağaç türü hasat edilmeden önce uzun süre ürer. Bu faktörlerin birleşimi, bazılarının GD ağaçların GD mahsuller üzerinde özel çevresel hususlara layık olduğuna inanmalarına neden oldu. GM ağaçları için kısırlığı sağlamanın zor olduğu kanıtlandı, ancak çaba sarf ediliyor. Ağaç genetikçisi Steve Strauss, 2020 yılına kadar tam korumanın mümkün olabileceğini tahmin etse de, birçok soru var.

Önerilen kullanımlar

Deneysel geliştirme aşamasındaki GM ağaçları , endüstriye, ormancılara veya tüketicilere fayda sağlamayı amaçlayan özelliklerle modifiye edilmiştir . Yüksek düzenleyici ve araştırma maliyetleri nedeniyle, silvikültürde genetiği değiştirilmiş ağaçların çoğunluğu okaliptüs , kavak ve çam gibi ekim ağaçlarından oluşur .

lignin değişimi

Kağıt hamuru ve kağıt endüstrisindeki birçok şirket ve kuruluş (ArborGen, GLBRC, ... dahil) , plantasyon ağaçlarının (özellikle okaliptüs ve kavak ağaçları) lignin içeriğini değiştirmek için GM teknolojisini kullanmakla ilgilenmektedir . Plantasyon ağaçlarındaki ligninin genetik modifikasyonla azaltılmasının, kağıt hamuru maliyetlerini metreküp başına 15 dolara kadar azaltabileceği tahmin edilmektedir. Ahşap liflerinden lignin giderimi geleneksel olarak maliyetli ve çevreye zararlı kimyasallara dayanır . Düşük ligninli GD ağaçları geliştirerek, hamurlaştırma ve ağartma işlemlerinin daha az girdi gerektireceği umulmaktadır, bu nedenle düşük ligninli GD ağaçları tarafından sağlanan değirmenlerin çevrelerindeki ekosistemler ve topluluklar üzerinde daha az etkisi olabilir . Bununla birlikte, lignindeki azalmaların bitkinin yapısal bütünlüğünü tehlikeye atabileceği ve böylece onu rüzgar, kar, patojenler ve hastalıklara karşı daha duyarlı hale getirebileceği ve bu da geleneksel plantasyonlarda olduğundan daha fazla pestisit kullanımını gerektirebileceği iddia edilmektedir. Bunun doğru olduğu kanıtlandı ve Columbia Üniversitesi tarafından takip edilen alternatif bir yaklaşım geliştirildi. Bu yaklaşım, bunun yerine ( Angelica sinensis bitkisinden bir gen ekleyerek ), ligninin çok daha kolay parçalanmasını sağlayan kimyasal olarak kararsız bağları tanıtmaktı . Bu yeni yaklaşım sayesinde, ağaçlardan gelen lignin, 100 derece C'lik sıcaklıklarda hafif bir baz ile muamele edildiğinde sadece kolayca parçalanmakla kalmaz, aynı zamanda ağaçlar büyüme potansiyellerini ve güçlerini de korurlar.

donma toleransı

Genetik modifikasyon, ağaçların coğrafi aralıklarını genişletecek şekilde abiyotik streslerle başa çıkmasına izin verebilir . Güney ABD plantasyonlarında kullanılmak üzere donmaya dayanıklı GM okaliptüs ağaçları , şu anda böyle bir amaç göz önünde bulundurularak açık hava sahalarında test edilmektedir. Bir ağaç biyoteknolojisi şirketi ve kağıt hamuru ve kağıt firmaları Rubicon (Yeni Zelanda), MeadWestvaco (ABD) ve International Paper'ın (ABD) ortak girişimi olan ArborGen bu araştırmaya öncülük ediyor. Şimdiye kadar okaliptüs ekimi sadece Florida'nın güney ucunda mümkün olmuştur , donma toleransı ekim aralığını kuzeye doğru önemli ölçüde genişletecektir.

Azaltılmış güç

Meyve bahçesi ağaçları, küçük kalmalarına izin vermek için azaltılmış canlılığa sahip bir anaç gerektirir . Genetik modifikasyon, ağacı daha az güçlü hale getirerek ve dolayısıyla tamamen olgunlaştığında yüksekliğini azaltarak anacın ortadan kaldırılmasına izin verebilir. Meyve bahçesi ağaçlarındaki (elma, armut, ... gibi) canlılıktan hangi genlerin sorumlu olduğu üzerine araştırmalar yapılmaktadır.

Hızlandırılmış büyüme

In Brezilya , hızla büyüyen GM Okaliptüsün alan denemeleri halen devam, onlar sonuçlanması ticarileştirilmesi ile 2015-2016 yılında sonuçlandırmak kuruldu edilir. FuturaGene , sahibi olduğu bir biyoteknoloji şirketi Suzano , Brezilyalı kağıt hamuru ve kağıt şirketi, bu araştırmayı öncü olmuştur. FuturaGene CEO'su Stanley Hirsch şunları söyledi: "Ağaçlarımız daha hızlı ve daha kalın büyüyor. Herkesin önündeyiz. Ağaçların verimini ve büyüme oranlarını geleneksel ıslahla yetiştirilen her şeyden daha fazla artırabileceğimizi gösterdik." Şirket, geleneksel okaliptüsten %20-30 daha fazla kütle ile hasat döngülerini 7 yıldan 5.5 yıla düşürmeyi hedefliyor. Bu tür hedeflerin plantasyon ormancılığının olumsuz etkilerini daha da kötüleştirebileceğine dair endişeler bulunmaktadır. Daha hızlı büyüyen türlerden artan su ve toprak besin talebi, saha üretkenliğinde geri dönüşü olmayan kayıplara yol açabilir ve komşu toplulukları ve ekosistemleri daha fazla etkileyebilir. Manchester Üniversitesi Yaşam Bilimleri Fakültesi'ndeki araştırmacılar, kavak ağaçlarında, ağaç gövdelerindeki hücre bölünme oranından sorumlu olan PXY ve CLE adlı iki geni değiştirdiler . Sonuç olarak, ağaçlar normalden iki kat daha hızlı büyüyor ve ayrıca daha uzun, daha geniş ve daha fazla yapraklı oluyor.

Hastalık direnci

Genetik modifikasyona yönelik ekolojik olarak motive edilmiş araştırmalar devam etmektedir. Teşvik etmek amacı süregelen düzenleri vardır hastalık direncini gibi ağaçlarda Amerikan kestane (bkz Kestane yanıklığı ) ve İngiliz karaağaç (bkz Hollanda karaağaç hastalığı kendi amacı için) yeniden yerleştirilmesi vahşi hayata. Spesifik hastalıklar, bu sembolik türlerin popülasyonlarını, çoğunlukla vahşi doğada kaybolacak kadar azaltmıştır. Bu türlere hastalık direnci kazandırmak için geleneksel yetiştirme teknikleri ile eş zamanlı olarak genetik modifikasyon yapılmaktadır .

Mevcut kullanımlar

Çin'deki kavaklar

2002'de Çin Devlet Ormancılık İdaresi, GDO'lu kavak ağaçlarını ticari kullanım için onayladı. Ardından Çin'de 1,4 milyon Bt ( insektisit ) üreten GD kavak dikildi. Hem odunları için hem de Çin'in çölleşmeyi engellemeyi amaçlayan 'Yeşil Duvar' projesinin bir parçası olarak dikildiler . Raporlar, GM kavakların orijinal ekim alanının ötesine yayıldığını ve yerli kavakların Bt geni ile kontaminasyonunun meydana geldiğini gösteriyor. Bu gelişmelerle ilgili endişeler var, özellikle de pestisit üretme özelliği kavağa yüksek düzeyde istilacılığa izin vererek pozitif bir seçici avantaj sağlayabildiği için .

Ayrıca bakınız

Referanslar