Vấn đề thực vật biến đổi gen ngày càng trở nên phổ biến hơn trong những năm gần đây. Tuy nhiên, các công nghệ chuyển gen có đối thủ và người bảo vệ của họ, tuy nhiên, theo thời gian, tình hình không trở nên rõ ràng hơn. Bài viết sẽ thảo luận về cây trồng biến đổi gen là gì, ưu nhược điểm của chúng, cây trồng chuyển gen sẽ được đưa ra các ví dụ minh họa.
Mức độ liên quan của vấn đề
Dân số của hành tinh Trái đất vào đầu năm 2016 là 7,3 tỷ người và đang tăng lên nhanh chóng cho đến ngày nay. Nhiều dân tộc trên hành tinh gặp phải tình trạng thiếu lương thực và nước uống liên tục. Điều này là do tác động có hại của con người đối với thiên nhiên, khiến độ phì của đất bị cạn kiệt.
Trong thế kỷ XX, ít nhất 20% lãnh thổ trồng cây ăn quả trên toàn hành tinh đã bị mất. Diện tích của họ vẫn tiếp tục giảm ngay bây giờ do suy thoái sinh học, sa mạc hóa đất, rửa trôi bề mặt hữu ích, thu hồi đất cho các nhu cầu khác.
Việc chuyển sang trồng cây thương mại để sản xuất methanol dẫn đến giảm diện tích đất canh tác, điều này càng làm trầm trọng thêm tình hình dinh dưỡng cho con người.
Nghiên cứu của Bộ Y tế Nga cho thấy dinh dưỡng của dân số được đặc trưng bởi sự giảm số lượngsản phẩm có giá trị sinh học. Kết quả là thiếu protein, vitamin và các nguyên tố hữu ích khác.
Các cộng đồng khoa học dự đoán số lượng nhân loại trên Trái đất sẽ tăng lên 9-11 tỷ người vào năm 2050, vì vậy cần phải tăng gấp đôi, thậm chí gấp ba khối lượng nông sản trên toàn thế giới. Sự gia tăng này là không khả thi nếu không giới thiệu các loại cây chuyển gen giúp tăng sản lượng và giảm giá thành sản phẩm, cũng như chứa các đặc tính mà cây trồng truyền thống không có.
Tinh hoa của nghệ
Bất kỳ sinh vật sống nào cũng có gen quyết định tất cả các tính năng của nó. Các chuỗi phức tạp của gen hình thành các đặc tính. Bản thân chuỗi được gọi là kiểu gen (genome).
Trước đây, người ta thu được các giống lai mới bằng cách kết hợp các cây bố mẹ đã thay đổi gen với nhau và thu được các tính trạng mới. Quá trình này mất rất nhiều thời gian và sản phẩm cuối cùng không phải lúc nào cũng đáp ứng được mong đợi.
Nhờ sự phát triển của công nghệ mới, có thể thay đổi kiểu gen của thực vật nhanh hơn nhiều bằng cách đưa vào các gen cần thiết. Lĩnh vực hoạt động khoa học này được gọi là kỹ thuật di truyền. Thực vật có gen bị thay đổi được gọi là cây chuyển gen hoặc cây biến đổi gen. Kỹ sư di truyền tạo ra các kiểu gen mới. Do đó, có thể lấy cây mới nhanh hơn. Cũng có thể biến đổi kiểu gen cho một mục đích cụ thể.
Ví dụ về biến đổi gen
Kỹ thuật gen giúp tạo ra các gen kháng thuốccác yếu tố có hại khác nhau:
- Thuốc diệt cỏ.
- Công thức thuốc trừ sâu.
- Vi sinh vật gây bệnh.
Gen cũng được đưa vào làm tăng thời kỳ chín, cố định nitơ. Có thể cải thiện thành phần protein axit amin của thực vật.
Sự phát triển của ngành nông nghiệp và việc trồng các loại cây giống nhau trên những diện tích rộng lớn dẫn đến sự sinh sản của sâu bệnh và lây truyền bệnh tật. Để chống lại chúng, các nhà khoa học tạo ra nhiều hợp chất hóa học. Sâu bọ dần dần thích nghi với chất độc và trở nên kháng thuốc. Đồng thời, tình hình sinh thái trở nên tồi tệ hơn: các loài côn trùng cần thiết bị chết, và các chất hóa học nguy hiểm xâm nhập vào đất.
Kỹ thuật gen cung cấp việc tạo ra các gen tạo ra khả năng bảo vệ chống lại sâu bệnh. Một gen gây thối rữa nhanh chóng đã bị loại bỏ khỏi cà chua. Các gen chịu trách nhiệm hình thành đường được thêm vào dưa chuột, kết quả là dưa chuột ngọt. Về mặt lý thuyết, những phương pháp như vậy có thể trồng những cây lý tưởng cho năng suất cao, không sợ ký sinh trùng và không bị bệnh.
Thực hành này đã được thực hiện từ năm 1984. Cây chuyển gen đầu tiên được đăng ký vào năm 1983. Đó là một loại thuốc lá có cấu trúc tế bào được cấy các gen của bên thứ ba. Các cuộc thử nghiệm thuốc lá trên thực địa được thực hiện vào năm 1986 tại Hoa Kỳ. Và vào năm 1994, thực phẩm chuyển gen đã được bán ở Hoa Kỳ. Đây là cà chua và đậu nành chín thấp. Hai năm sau, toàn bộ danh sách các loại cây trồng biến đổi gen được đưa vào thị trường: ngô, cà chua, khoai tây, đậu nành, hạt cải dầu, củ cải, bí xanh, bông.
SKể từ đó, biến đổi gen đã được áp dụng cho tất cả các loại cây trồng, cây trồng của họ đã tăng lên. Điều này là do lợi ích kinh tế. Rốt cuộc, bọ khoai tây Colorado phá hủy những vụ khoai tây rộng lớn, đó là lý do khiến hàng tỷ đô la bị thất thoát. Giải pháp là một loại khoai tây biến đổi gen không bị nhiễm bọ hung khoai tây Colorado. Bạn có thể tiếp tục tham khảo cây chuyển gen với các ví dụ. Đến nay, danh sách của họ khá phong phú. Hầu hết tất cả các loại cây nông nghiệp đã nhận được bản sao gen của chúng.
Quy trình khoa học
Việc tạo ra cây chuyển gen bắt đầu bằng việc đưa một số gen nhất định vào tế bào thực vật để tích hợp vào nhiễm sắc thể của chúng. Quá trình đưa các gen ngoại lai vào sẽ được đơn giản hóa nếu thành tế bào bị loại bỏ lần đầu tiên bởi các enzym: pectinase hoặc cellulase, dẫn đến sự xuất hiện của các nguyên bào. Các gen mới được đưa vào cấu trúc nguyên sinh chất, sau đó tế bào được nuôi cấy trong điều kiện dinh dưỡng, sau đó các tế bào hình thành sẽ được sử dụng để phục hồi cây trồng.
Nhiệm vụ chính của khoa học di truyền là chuyển gen cây trồng kháng thuốc diệt cỏ và vi rút. Để làm được điều này, người ta sử dụng phương pháp đưa gen chuyển gen vào để biểu hiện kháng thể chống lại protein virut bên trong tế bào. Việc nhân giống các loại cây trồng không bị nhiễm vi rút đã tạo ra khả năng bảo vệ thực vật đáng tin cậy chống lại nhiều loại bệnh do vi rút gây ra.
Các phương pháp chính để lấy cây chuyển gen là:
- Ứng dụng của vi khuẩn nông nghiệp. Nó bao gồm việc đưa một loại vi khuẩn đặc biệt vào kiểu gen thực vật.
- "Súng DNA". Trong trường hợp này, các nhà khoa học thực sự “bắn” DNA của họ vào tế bào. Kết quả là, những "viên đạn" như vậy được nhúng cùng với DNA của chúng ở đúng vị trí.
Giá trị tích cực
Việc lai tạo không thể tạo ra những cây có một lượng lớn vitamin. Sự phát triển của hóa sinh đã tạo ra một cơ hội như vậy. Ví dụ, "gạo vàng" được lai tạo với hàm lượng cao vitamin A. Dâu tây được tạo ra với hàm lượng cao vitamin C. Đậu nành được sản xuất, trong đó lượng vitamin E được tăng lên gấp 5 lần.
Các loại protein, vắc-xin, kháng thể có giá trị khác nhau được tạo ra với sự trợ giúp của thực vật. Với sự trợ giúp của các hệ thống thực vật, các protein tái tổ hợp được tạo ra ở quy mô công nghiệp. Hormone tăng trưởng đầu tiên của con người được sản xuất vào năm 1986. Kể từ đó, nhiều loại protein đã được tổng hợp, bao gồm:
- avidin (dùng trong nghiên cứu sinh học phân tử);
- casein (protein sữa được sử dụng như một chất bổ sung chế độ ăn uống);
- collagen và elastin (protein dùng trong y học).
Với sự trợ giúp của các sinh vật thực vật biến đổi gen, các vấn đề về làm sạch môi trường được giải quyết. Ví dụ, thực vật-phân hủy sinh học được tạo ra. Chúng có thể giúp phân hủy dầu và các chất độc hại khác trên diện rộng.
Để lọc sạch nước và đất, bạn có thể sử dụng các loại cây hút các chất độc hại từ môi trường, đặc biệt là kim loại nặng. Trong những thí nghiệm như vậy, thuốc lá, thứ có tất cả những khả năng này, đang dẫn đầu.
Được thực hiệnĐối với nhiệm vụ thanh lọc, cây được trồng ở những khu vực bị ô nhiễm, sau đó được thu hoạch và gieo với một loạt "máy lọc" mới. Để làm sạch nước, những cây như vậy phải được ngâm bởi hệ thống rễ của chúng trong dung dịch nước.
Xu hướng ngành
Quá trình thu nhận cây chuyển gen bao gồm một số thành phần:
- Phát triển các giống có năng suất cao.
- Tạo ra các loại cây trồng có khả năng sản xuất nhiều vụ trong năm. (Ví dụ: một loại dâu tây được lai tạo ra quả hai lần trong một mùa hè.)
- Lấy cây chuyển gen kháng sâu bọ. (Có một củ khoai tây tiêu diệt được con bọ lá khoai tây.)
- Phát triển các giống có thể chống chọi với mọi điều kiện thời tiết.
- Nuôi cấy thực vật sản xuất protein động vật. (Trung Quốc đã phát triển một dòng thuốc lá tạo ra lactoferrin cho người.)
Việc sử dụng thực vật chuyển gen giúp giải quyết một số vấn đề, trong số đó: thiếu lương thực, khó khăn về kỹ thuật nông nghiệp, sự phát triển của dược học và nhiều vấn đề khác. Nhờ thực vật biến đổi gen, thuốc trừ sâu độc hại có ảnh hưởng xấu đến môi trường đang trở thành dĩ vãng. Thực vật chuyển gen kháng côn trùng không phải là chuyện tưởng tượng, mà là một hiện tượng rất có thật trong ngành nông nghiệp.
Sự khác biệt giữa thực vật biến đổi gen và thực vật tự nhiên
Một người dân đơn giản không thể phân biệt được đâu là cây tự nhiên và đâu là cây chuyển gen. Điều này được xác định bằng các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Bộ Y tế của Nga tạiNăm 2002, các nhà sản xuất được yêu cầu dán nhãn các sản phẩm có chứa hơn 5% vật liệu biến đổi gen. Nhưng trên thực tế, hầu như không ai đánh dấu như vậy. Các cuộc kiểm tra thích hợp cho thấy những vi phạm như vậy thường xuyên.
Để có quyền nhập khẩu, tiếp nhận và bán các sản phẩm biến đổi gen, phải có đăng ký nhà nước, đây là một thủ tục phải trả phí. Điều này cực kỳ bất lợi cho các nhà sản xuất thực phẩm.
Ghi nhãn trên sản phẩm hoàn toàn không có nghĩa là thực phẩm sẽ gây hại cho con người. Trong khi đó, nhiều người mua coi đó là một tín hiệu nguy hiểm.
Thực vật biến đổi gen - chúng là gì?
Tất cả 10 loài cây chuyển gen đã được đăng ký và thử nghiệm tại Nga. Chúng bao gồm:
- hai loại đậu nành;
- năm loại ngô;
- hai loại khoai tây;
- củ cải;
- đường từ củ cải đường này.
Ở phương Tây, hàng hóa biến đổi gen có nhãn dán, chúng rải rác trên các kệ hàng. Cũng có nhiều sản phẩm tương tự ở Nga, mặc dù không có nhãn hiệu tương ứng trên chúng. Tuy nhiên, tất cả những hàng hóa này đều được đưa từ các nước khác sang. Ở Nga, cây trồng biến đổi gen cho đến nay chỉ được tìm thấy trong các thí nghiệm khoa học. Niềm tự hào thực sự đối với các nhà khoa học là củ khoai tây, có tác dụng tiêu diệt bọ lá khoai tây.
Các nhà bảo vệ môi trường phản đối khoai tây như vậy. Các nghiên cứu đã được thực hiện đã chỉ ra rằng từ việc ăn những củ khoai tây như vậy ở chuột, công thức máu sẽ thay đổi, tỷ lệcác cơ quan của cơ thể, có nhiều bệnh lý khác nhau. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, đây không phải là lý do để bác bỏ toàn bộ ngành công nghiệp này.
Phát triển chuyển gen đơn giản hơn nhiều so với các phương pháp nhân giống, và đôi khi còn an toàn hơn. Các sản phẩm chuyển gen rẻ hơn nhiều so với các sản phẩm tự nhiên, vì vậy chúng có nhu cầu ở các nước kém phát triển. Trong tương lai, rau và thịt tự nhiên sẽ trở thành mặt hàng của các cửa hàng nhỏ với giá cao.
Ưu nhược điểm của cây biến đổi gen
Có hai quan điểm trái ngược nhau về giá trị của công nghệ chuyển gen. Một số nhà khoa học coi việc biến đổi dữ liệu kiểu gen là hoàn toàn an toàn đối với cơ thể con người và rất hữu ích cho sự phát triển của nông nghiệp. Những người khác tin rằng kết quả của những biến đổi như vậy sẽ chỉ xuất hiện sau nhiều năm nữa.
Sự ra đời của thực vật chuyển gen cũng đã chia đôi thế giới. Trong số những người ủng hộ có Mỹ, Canada, Úc, Argentina và nhiều nước khác. Châu Âu và nhiều nước có hệ thống nông nghiệp lạc hậu đang phản đối.
Một lập luận chống lại thực vật chuyển gen là quan điểm cho rằng những cây trồng như vậy cuối cùng sẽ tự biến thành cỏ dại khó diệt hoặc sẽ kết hợp với các loại cây trồng khác, gây ô nhiễm môi trường. Tất nhiên, nó là hoàn toàn có thể.
Tình hình thế giới và ở Nga
Hàng biến đổi gen rất hiếm trên kệ hàng Châu Âu. Các cơ quan chính phủ đang ban hành luật nghiêm ngặt yêu cầu dán nhãn các sản phẩm đó. Ngoài ra còn có các quy tắc DNA. Một vị trí tương tự ở Châu Âucó bản chất chính trị và kinh tế.
Không có luật nào như vậy ở Nga. Tuy nhiên, không có luật nào cho phép trồng cây biến đổi gen. Có thể tiến hành phát triển để thu được giống mới, đồng thời được phép nhập khẩu các sản phẩm biến đổi gen từ nước ngoài. Đậu nành và ngô chuyển gen được nhập khẩu vào Nga.
Dư luận về thực trạng hàng hóa biến đổi gen do đại diện truyền thông hình thành. Họ thổi phồng các vụ bê bối và đứng về phía kẻ thù của các sản phẩm biến đổi gen. Bằng chứng khoa học về sự an toàn của nó vẫn còn trong bóng tối.
Có nguyên nhân nào để lo lắng không?
Tất cả các cây trồng bị biến đổi gen đều phải trải qua các cuộc kiểm tra an toàn bắt buộc trước khi được phép sử dụng đại trà. Các cơ quan chính phủ đang điều tra các rủi ro về môi trường và độc chất của việc trồng các loại cây này. Chưa đăng ký hậu quả nguy hiểm nghiêm trọng sau khi sử dụng thực phẩm biến đổi gen.
Kỹ thuật gen mang lại một triển vọng khá tươi sáng: cây chuyển gen không bị bệnh hoặc thối rữa. Nhưng bạn cũng đừng quên câu nói cổ xưa: “Thiên nhiên không dung dưỡng sự trống trải”. Bệnh tật và sâu bệnh đi đâu? Liệu các ký sinh trùng sẽ không có thức ăn và chết? Hiện tượng này sẽ dẫn đến điều gì vẫn chưa rõ ràng.
Theo những người phản đối công nghệ chuyển gen, các kỹ sư di truyền có hành vi bạo lực chống lại thiên nhiên. Họ, không giống như các nhà lai tạo, di chuyển bất kỳ gen nào theo bất kỳ hướng nào,tất yếu sẽ dẫn đến những hậu quả tai hại. Tuy nhiên, đã có lúc các bác sĩ phẫu thuật bị buộc tội không can thiệp vào cơ thể con người, nhưng ngày nay y học đã tiến xa và hành động của các bác sĩ không gây ra tranh cãi.
Hãy như vậy, việc ngừng tiến bộ là không thể. Nhiều khả năng việc sử dụng cây chuyển gen là tương lai gần của ngành nông nghiệp. Hơn nữa, sự phát triển của công nghệ gen sẽ có thể giúp nông nghiệp thoát khỏi nhiều tình huống khó khăn. Và công nghệ sinh học mới sẽ cung cấp giải pháp cho các vấn đề khác (thực phẩm, công nghệ và chính trị).
Bây giờ đã rõ thực vật chuyển gen (GMP) là gì, bất kỳ độc giả nào của bài báo cũng có thể đưa ra ví dụ và trả lời câu hỏi này.
