Биоинженерия растений.
Лекция 10 02 15 Учебники:
Алехина Физ раст Хелдт Биохимия растений Лутова Молекулярная генетика развития растений Зитте Страсбургер том 2
Семинары через неделю.
Учимся управлять растения, потому что именно они кормят человечество.
Куча опасностей в окружении человека.
Как то:
Тяжелые металлы, канцерогены, пищевые добавки, пластмассы, новые лекарства. Пестициды, фунгициды - средства защиты растений. Дюст ДДТ - неразрушаемое в биосфере вещество. Встречается в печени пингвинов. Радиоактивные материалы, наноматериалы (не подвергаются биодеградации).
Сюда же относится генетически модифицированные растения, т.н. ГМО. Новый виток технологий, нельзя полностью заменить фунгициды или пестициды.
История земледелия от древних времен и до наших дней.
Монокультуры растений в современности обладает рядом недостатков, т.к. нет вариабельности и приспосабливаемости. Если налетает саранча или начинается какое-то заболевание, съедается монокультура полностью.
Сейчас, вместе с растениями в организм человека попадают ингибиторы протеиназ. На растительные белки существует аллергия. Например, у японцев - аллергия на белки риса. Множество других заболеваний. Какие-то адски скучные и детские слайды.
Поднимается интересный вопрос коэволюции человека и растений.
Площадь засева ГМО для стран обычно достигает предела 11 процентов. Соя - Бразилия и Аргентина, откорм животных, даже рыб в США. Китай - ГМО хлопок и табак. Канада - ГМО рапс, получение масла. Австралия - хлопок.
ГМ коммерческих видов примерно 88, но постоянно исследуются ноаые.
Что в коммерческих сортах изменено:
1. Устойчивость к гербицидам сплошного действия.
2. Устойчивость к насекомым.
3 Уст. к вирусам, изменение состава масла, изменение срока созревания, мужская стерильность и др.
1. Синтез специфических токсинов (BT-токсин из Bacillus thuringiensis, нарушает пищеварение у бабочек и листогрызущих жуков). С 90 годов 20 века, в итоге появятся устойчивые формы.
2. Хитиназы, глюконазы, PR-белки, ингибиторы протеиназ - минорные способы. Что-то может оказаться вредным для нас.
Колорадский жук.
Кукурузная совка.
Морковная листоблошка. (Вещества псараилы (фурано...), например, в борщевике сосновского. Поэтому это вещество обжигает сборщиков. Проект пришлось закрыть.)
Вирус ризомании сахарной свеклы. Возможно, проще перейти на сахарный тростник, но у него - свои болячки.
Вирус мозаики огурца. Передается с семенами.
Вирус кольцевой пятнистости папайи.
Фирма Monsanto USA обеспечивает 90 процентов глифосата, владеет 85 проц. разработок ГМО.
Действует на метаболизм фенольных соединений (триптофана, фенилаланина и тирозина). В организме мыши это вещество не найдет мишени. Летальная доза для мыши сопоставима с летальной дозой поваренной соли.
В почва разлагается на фосфорную кислоту, аммиак и оргническую кислоту. Оказалось, микрофлора не всегда справляется с большими дозами.
Аналог ФЕП, поэтому выключает этап синтеза фенолов на входе ФЕП.
Другие пути - для синтеза изолейцина, валина, лейцина, тоже аналоги пирувата.
Колоранты в гербицидах - чтобы человек не перепутал вещество с водой.
И другие вспомогательные вещества. Получается, что вместо чистого глифосата - раствор сложной химии. Его результат сложно протестировать. Сильно зависит от политики.
Европейский конкурент - Bayer, DuPont, глуфосинат. Делают устойчивые к нему растения, для продажи вкупе.
Проблема - возможно появление суперсорняков, устойчивых к гербицидам. Гербициды начали появляться задолго до появления ГМО.
Гербициды нужно чередовать.
Негниющие томаты. Увеличение срока хранения.
Пути достижения:
1. Снижение синтеза этилена.
2. Выключение генов пектиназ, разлагающих пектин при созревании.
Но , это выключает запах. Надо усилить запах томатов. Вставили ген базилика, включение генов пути эфирных масел. Но! Получение блекло-розовых томатов, т.к. сняли вещества с пути каротиноидов.
Нельзя сказать, созданы ли сорта селекцией или генной модификацией...
Супербаклажаны.
Патентование достижений селекции. Выращивание из семян втихаря. Тест на наличие генно-модифицированных конструкций в составе продукта.
Техноология seed terminator, из-за которой семена не прорастают второй год высева.
У нас - прописано в законодательстве.