현대 재배 된 옥수수는 전통적인 육종을 통해 6,000 년 이상에 걸쳐 고대 풀인 teosinte에서 재배되었습니다. Nicole Rager Fuller, 국립 과학 재단

1980s 생물 학자들은 작물에서 새로운 특성을 표현하기 위해 유전 공학을 사용했기 때문에. 지난 20 년 동안이 작물은 미국과 전 세계적으로 10 억 에이커 이상에서 재배되었습니다. 농민들의 급속한 입양에도 불구하고, 유전자 공학 작물은 때로는 정확한 정보를 얻지 못하는 많은 소비자들 사이에서 논쟁의 여지가있다.

지난 달 미국 국립 과학 아카데미 (National Academies of Sciences, Engineering and Medicine) 리뷰 GE 작물에 관한 20 년의 데이터 이 보고서는 이전 국립 아카데미 리포트 세계의 다른 주요 과학 단체가 작성한 리뷰. 세계 보건기구 (WHO) 그리고 유럽위원회 (European Commission).

나는 실험실 세계 인구의 절반을 차지하는 주식 인 쌀을 연구합니다. 내 연구실의 연구자들은 환경 스트레스와 질병에 대한 내성을 조절하는 유전자를 확인하고 있습니다. 우리는 유전 공학 및 기타 유전자 방법을 사용하여 유전자 기능을 이해합니다.

나는 전통적으로 자란 것이 든 유전 공학을 통해 개발 되든 각 작물을 사안별로 평가해야한다는 NAS 보고서에 강력히 동의한다. 모든 작물은 다르며, 각 특성은 다르며 각 농부의 요구도 다릅니다. 두 가지 접근법을 단독으로 사용하는 것보다 재래식 육종과 유전 공학을 모두 사용하여 작물 개량의 진전이 이루어질 수있다.

생명 공학과 재래종 육종 간의 융합

새로운 분자 도구는 기존의 육종법으로 만들어진 유전 적 개선과 현대의 유전 학적 방법으로 만들어진 유전 학적 개선 사이의 구별을 모호하게합니다. 한 예로 유전 학자가 농부 및 / 또는 소비자가 원하는 특성과 관련된 유전자 또는 염색체 영역을 확인하는 표지 보조 육종이 있습니다. 연구자들은이 유전자와 관련된 식물의 DNA에서 특정 마커 (패턴)를 찾는다. 이러한 유전자 마커를 사용하여 원하는 지문을 가진 식물을 효율적으로 식별하고 바람직하지 않은 유전학을 가진 식물을 제거 할 수 있습니다.

10 년 전에 나의 협력자들과 나는 고립되었다. Sub1라는 유전자홍수에 대한 관용을 통제합니다. 남과 동남 아시아의 수많은 쌀 농민들은 홍수가 발생하기 쉬운 지역에서 쌀을 재배하기 때문에이 특성은 매우 귀중합니다. 대부분의 품종의 쌀은 3 일간의 잠수 후에 죽을 것이나 Sub1 유전자를 가진 식물은 2 주간의 완전한 잠수를 견딜 수 있습니다. 작년에 약 500 만 명의 농민들이 내 협력자가 개발 한 Sub1 쌀 품종을 재배했습니다. 국제 쌀 연구소 마커 보조 번식을 사용합니다.

또 다른 예로, 연구자들은 소에서 번식과 관련이있는 유전 변종 ( "polled"라고 불리는)을 발견했다. 이는 소의 품종에서는 흔하지 만 유제품 품종에서는 드물다. 농부들은 일상적으로 젖소를 털어내어 그들의 취급자를 보호하고 동물들이 서로 해를 끼치 지 않도록합니다. 이 과정은 동물에게 고통스럽고 무섭기 때문에, 수의사 대안 선택에 대한 연구를 요구했다.

안에 공부 지난 달 출판 된 과학자들은 hornlessness에 자연적으로 발생하는 돌연변이가있는 젖소를 생산하기 위해 게놈 편집과 생식 복제를 사용했습니다. 이 접근법은 매년 수백만 마리의 소의 복지를 개선 할 잠재력을 가지고 있습니다.

화학 살충제의 감소 및 수율 향상

GE 작물이 작물 생산성, 인체 건강 및 환경에 미치는 영향을 평가할 때 NAS 연구는 주로 해충에 대한 내성과 제초제 내성에 대한 내성을 갖는 두 가지 특성에 중점을 두었다.

이 연구에 따르면 작물을 심은 농민들은 박테리아의 유전자를 기반으로 곤충에 저항하는 형질을 포함하도록 설계했다. 바실러스 튜 린지 엔 시스, 또는 Bt - 비 Bt 품종을 재배 한 농부보다 손실이 적고 화학 살충제 스프레이가 적게 사용되었습니다. 또한 Bt 작물이 재배 된 농장은 재배자가 재래 작물에 광범위하게 살충제를 사용하는 농장보다 더 많은 곤충의 생물 다양성을 가지고 있다고 결론 지었다.

현재 미국에서 재배 된 유전자 변형 작물 (IR = 곤충 내성, HT = 제초제 내성, DT = 가뭄 내성, VR = 바이러스 내성). 콜로라도 주립 대학 확장위원회는 잡초를보다 쉽게 ​​통제 할 수 있기 때문에 제초제 저항성 작물이 더 많은 수확량에 기여한다는 사실을 발견했습니다. 예를 들어, HR 캐놀라를 재배 한 농민들은보다 많은 수확량과 수익을 거두었으며, 이로 인해이 작물 품종이 널리 채택되었습니다.

HR 작물 재배의 또 다른 이점은 경작지 감소 - 토양 전환 과정 -입니다. 심기 전에 농민들은 자신의 밭에서 잡초를 죽여야합니다. 제초제와 HR 작물이 출현하기 전에 농민들은 경작으로 잡초를 방제했습니다. 그러나 경작은 침식과 유거수를 유발하고 트랙터에 연료를 공급하기 위해 에너지를 필요로합니다. 많은 농부들은 지속 가능한 관리를 강화하기 때문에 경작 감소 사례를 선호합니다. HR 작물을 사용하면 농민들은 경작하지 않고도 효과적으로 잡초를 통제 할 수 있습니다.

위원회는 지난 20 년간 HR 작물 재배와 감소 된 농업 관행 사이의 명확한 연관성을 지적했다. 그러나 HR 작물의 채택으로 인해 농민들이 절약 경운을 사용하도록 결정했는지, 또는 보전 경작을 사용하는 농부가 HR 작물을보다 쉽게 ​​채택하는지 여부는 분명하지 않다.

HR 작물 재배로 제초제 글리 포시에 의존하는 지역에서는 일부 잡초가 제초제에 내성을 갖기 때문에 농부들이이 제초제를 사용하여 잡초를 방제하는 것이 어려워졌습니다. NAS 보고서는 Bt와 HR 작물의 지속 가능한 이용은 통합 해충 관리 전략.

이 보고서는 2015에서 재배 된 7 가지 다른 GE 식량 작물에 대해서도 다루고 있는데, 사과 (아 domestica), 캐놀라 (브라 시카 나 뿌스), 사탕무 (Beta vulgaris), 파파야 (카리 카 파파야), 감자, 스쿼시 (Cucurbita pepo)과 가지 (까마귀 멜론 나).

파파야는 특히 중요한 예입니다. 1950에서는 파파야 고리 고리 바이러스가 하와이 오아후 섬의 거의 모든 파파야 생산을 없앴습니다. 바이러스가 다른 섬으로 확산되면서 많은 농부들은 하와이 파파야 작물을 쓸어 버릴 것이라고 두려워했습니다.

하와이 식물 병리학 자 1998 데니스 곤살 베스 작은 DNA 조각을 링 모양의 바이러스 DNA와 파파야 게놈으로 연결하기 위해 유전 공학을 사용했다. 유 전적으로 조작 된 파파야 나무는 감염에 면역되어 감염된 작물보다 10-20 배의 과일을 생산합니다. 데니스의 선구적인 업적 파파야 산업을 구출하다. 20 년이 지난 지금도 유일한 방법 파파야 반지 반점 바이러스를 통제하기위한. 오늘날에도 불구하고 일부 소비자의 항의하와이 파파야 작물의 80 퍼센트가 유 전적으로 조작되었습니다.

과학자들은 또한 유전자 공학을 이용해 과일이라고 불리는 해충과 싸우고 아시아의 가지를 먹는다. 방글라데시의 농부들은 종종 2-3 일마다 살충제를 살포하며 때로는 하루에 두 번씩 살충제를 살포합니다. 세계 보건기구 견적 연간 약 300 만 건의 살충제 중독과 250,000 사망이 전 세계적으로 발생합니다.

가지에 대한 화학적 스프레이를 줄이기 위해 코넬 대학 (Cornell University)과 방글라데시 (Bangladesh)의 과학자들은 Bt를 가지 게놈으로 만들었다. Bt brinjal (가지)가 2013의 방글라데시에서 소개되었습니다. 작년 방글라데시 농민 108이 그것을 키웠다. 살충제 스프레이를 크게 줄일 수있었습니다.

생태계에 기반한 방식으로 세계에 적응하십시오.

유 전적으로 개선 된 작물은 많은 농부들에게 도움이되었지만, 유전 적 개선만으로는 농민들이 직면 한 다양한 어려움을 해결할 수 없다는 것은 명백합니다. 생태 기반 농업 접근뿐만 아니라 인프라 및 적절한 정책이 필요합니다.

우리 음식의 유전자에 대해 걱정하는 대신, 우리는 가족, 농부 및 농촌 공동체가 번성하도록 돕는 방법에 중점을 둘 필요가 있습니다. 우리는 모든 사람이 식량을 구입할 수 있는지 확인해야하며 환경 파괴를 최소화해야합니다. NAS 보고서가 토론을 GE 작물에 대한 찬반 논쟁을 분산시키는 것 이상으로 옮기고 생태 학적 기반 방식으로 세계에 먹이를 줄 수있는 모든 적절한 기술을 사용하도록 재조명 할 수 있기를 바랍니다.

저자에 관하여

Pamela Ronald, 식물 병리학 교수, University of California, Davis. 그녀의 실험실은 질병에 대한 저항성과 쌀에서 스트레스에 대한 내성의 유전 적 기초를 연구합니다. 그녀는 협력자들과 함께 아시아와 아프리카의 쌀 작물을 심각하게 위협하는 질병에 대한 저항성과 홍수에 대한 내성을 위해 쌀을 가공했습니다.

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