Maatalouden biotekniikan, menetelmien, hyötyjen ja esimerkkien ymmärtäminen
Maatalouden biotekniikan ymmärtäminen
Tätä biotekniikkaa ei sovelleta vain farmasiaan, lääkkeisiin ja elintarvikkeisiin, sitä voidaan käyttää myös maataloudessa. Kompostin ja biokaasun valmistus on yksi yksinkertainen esimerkki maatalouden biotekniikan soveltamisesta. Maatalouden biotekniikan hyödyntäminen tapahtuu tällä hetkellä modernilla tavalla, tässä on esimerkkejä maatalouden biotekniikasta.
Maatalouden biotekniikka on yksi tärkeistä tieteenaloista bioteknologian kehittämisessä, joka on suunnattu vastaamaan ihmisten tarpeisiin elintarvikkeilla. Indonesialla on trooppinen ja maatalousmaa, jossa suurimmalla osalla väestöstä on toimeentuloa maataloudessa. eläimistö on erittäin suuri, samoin kuin riippuvuus maatalousalasta on hyvin suuri, joten pyrkimykset kehittää biotekniikkaa ovat erittäin tärkeitä ehdoton.
Kasvien ominaisuuksien parantaminen voidaan tehdä käyttämällä geneettisiä muokkaustekniikoita biotekniikan avulla ylivoimaisia, tuholaisten, taudinaiheuttajia ja rikkakasvien torjunta-aineita kestävien lajikkeiden saamiseksi. Molekyylibiologian kehitys on edistänyt suuresti kasvinjalostustieteen edistymistä. On kiistatonta, että geneettinen parantaminen tavanomaisella kasvinjalostuksella on antanut erittäin suuren panoksen maailman elintarviketarjontaan.
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Biotekniikan määritelmä ja sen selitys
Maatalouden biotekniikan edut
Maatalouden bioteknologia tarjoaa monia etuja, joita ovat seuraavat:
- Tuota jälkeläisiä, joilla on ylivertaiset piirteet.
- Lisää kasvien kasvua ja kehitystä ja moninkertaista maataloustuotantoa
- Tuota erittäin kilpailukykyisiä maatalouden tuotteita.
- Eri tuholaisille ja olosuhteille vastustuskykyisten kasvien luominen.
- Kasvien luominen, jotka voivat tehdä omat lannoitteensa.
- Vähennä ympäristön pilaantumista ja alentaa tuotantokustannuksia.
Maatalouden bioteknologialla on monien etujen lisäksi monia heikkouksia, joita ovat:
- Ulkoisen ristin esiintyminen, joka johtuu siitepölyn leviämisestä siirtogeenisistä kasveista muihin kasveihin.
- On kompensoiva vaikutus.
- Hyönteismyrkkyjä vastustavat nousevat kohdetuholaiset.
- Muiden kuin kohdetuholaisten torjunta.
- Sen lataamisen kustannukset ovat suhteellisen korkeat.
- Edellyttää korkeaa tekniikkaa, joten kokoonpano vaatii ihmisiä, joilla on erityisosaamista.
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Nykyaikaiset bioteknologiasovellukset - määritelmä, genetiikka, lääketiede, maatalous, karjanhoito, jätteet, biokemia, virologia, solubiologia
Maatalouden biotekniikan komponenttimenetelmä
Biotekniikan komponentit maataloudessa ovat kasvit ja niiden aineet, tekniikat ja jalostustuotteet. Jotkut maatalouden biotekniikan alalla käytetyistä tekniikoista ovat seuraavat:
Tavanomainen avioliiton valinta ja hybridisaatio
Geenitekniikka kasveissa ei ole mitään uutta. Maatalouden kehityksen jälkeen viljelijät ovat valinneet siemenet haluttujen ominaisuuksien mukaan. Vaikka risteytys voi tuottaa suuria maissintupuja, omenat sisältävät paljon vettä ja modernilla tavalla saatuja erinomaisia siemeniä, mutta tämä menetelmä kestää kauan eikä vie varma. Ylivoimaisen siemenen saamiseksi haluttujen ominaisuuksien mukaan se tehdään risteytyksellä 2 kasvityyppiä ja toistuva risteytys hybridi-jälkeläisten välillä yhden vanhemman kanssa.
Itse asiassa eri lajien kasveja ei periaatteessa voida hybridisoida, koska geneettisiä piirteitä ei voida eristää kasveista. Biotekniikan avulla nämä rajoitukset voidaan voittaa. Tutkijat voivat nyt siirtää tiettyjä geenejä haluttuihin ominaisuuksiin kasveihin. Tämä prosessi on nopea ja varma, koska kasveilla on useita etuja geneettisille tutkijoille, nimittäin:
- Ristiinnyttämisen pitkä historia tarjoaa kasvigeneetikoille runsaasti kantoja, joita voidaan hyödyntää molekyylisesti.
- Kasvit tuottavat monia jälkeläisiä, joten rekombinanttimutaatiot löytyvät helposti.
- Kasveilla on parempi uusiutumiskyky kuin eläimillä.
- Lajirajat ja seksuaalinen yhteensopivuus eivät ole pysyviä ongelmia.
Geenien vertailu lajikkeissa, jotka johtuvat tavanomaisesta hybridisaatiosta ja geneettisestä transformaatiosta
Tällä tavanomaisella tekniikalla on sekä etuja että haittoja. Tavanomaisen tekniikan etuna on, että se voi tuottaa ylivoimaisia siemeniä, kun taas haittana on, että se voidaan tehdä vain samalle lajille (tyypille).
Kloonaus (kasvin kasvattaminen yhdestä solusta)
Yleensä kasvisolut eroavat eläimistä, mutta yksi biotekniikan kannalta tärkeä kasvisolujen ominaisuus on, että useat kasvit voivat uusiutua yhdestä solusta.
Muodostuvalla uudella kasvilla on uusi emosolun klooni (klooni). Tämä kasvisolujen luonnollinen kyky tekee niistä ihanteelliset geneettiseen tutkimukseen. Kun uusi geneettinen materiaali on tuotettu kasvisolussa, se muodostuu nopeasti kypsät kasvit ja tutkijat voivat selvittää geneettisten muunnosten tulokset suhteellisen lyhyessä ajassa.
Protoplast-fuusio
Protoplastifuusio on luonnollinen prosessi, joka tapahtuu alemmista kasveista ylempiin kasveihin. Protoplastifuusio on protoplastien yhdistelmä muiden protoplastien kanssa useista lajeista, ja muodostaa sitten solut, jotka voivat kasvaa hybridikasveiksi.
Somaattista hybridisaatiota protoplasmisen fuusion avulla käytetään yhdistämään muiden kahden lajin tai sukujen muita piirteitä, joita ei voida yhdistää seksuaalisesti tai aseksuaalisesti. Tämä voidaan tehdä yhdistämällä saman lajin koko genomi (lajien sisäinen) tai saman sukuun kuuluvien lajien (lajien välinen) tai yhden sukujen välillä perhe (sukujen välinen).
Kun kasvi loukkaantuu, loukkaantuneella alueella kasvaa joukko soluja, joita kutsutaan kallukseksi. Kallussoluilla on kyky erilaistua versoiksi ja juuriksi sekä kokonaisiksi kukkakasveiksi. Näiden solujen luonnollinen potentiaali ohjelmoidaan uusiksi kasvikandidaateiksi, jotka ovat ihanteellisia geenitekniikkaan. Kuten kasvisoluissa, kallussoluja ympäröi paksu selluloosaseinä, este, joka estää uuden DNA: n muodostumisen. Soluseinä voidaan hajottaa selluloosaseinällä solujen tuottamiseksi ilman soluseinää, jota kutsutaan protoplasteiksi. Nämä protoplastit voidaan yhdistää muiden protoplastien kanssa useista lajeista ja muodostaa sitten soluja, jotka voivat kasvaa hybridikasveiksi. Tätä menetelmää kutsutaan protoplastifuusioksi.
Protoplastifuusion tarkoituksena on saada somaattinen hybridi tai hybridi tai voittaa seksuaalisten hybridien haitat. Seksuaaliristeillä on haittoja, nimittäin:
- Lajien ja sukupuolten välisen hybridin hankkiminen on vaikeaa. Somaattinen hybridisaatio voi voittaa tämän.
- Sytoplasma seksuaalisessa parittelussa tulee vain naispuoliselta vanhemmalta. Lannoitusprosessissa urospuolisilla sukusoluilla on vain ydin, jolla on vähän sytoplasmaa, päinvastoin naispuolisilla vanhemmilla sekä ytimen että sytoplasman lisäksi. Kahden vanhemman sytoplasman saamiseksi pidetään sytoplasman fuusiota.
Protoplastifuusiota voidaan käyttää ristikkäisten lajien tai kasvikantojen välillä ei voida tehdä tavallisilla ristillä yhteensopimattomuusongelmien vuoksi fyysinen. Protoplast-fuusio avaa mahdollisuuden:
- Tuottaa hedelmällisiä amfidiploidisia somaattisia hybridejä seksuaalisesti yhteensopimattomien lajien välillä
- Tuota heterotsygoottisia kantoja yhdessä kasvilajissa, joita normaalisti voidaan levittää vain vegetatiivisesti, esimerkiksi perunoissa.
- Siirtämällä joitain geneettisiä tietoja lajista toiseen hyödyntämällä ilmiötä, jota kutsutaan kromosomien eliminoinniksi.
- Geneettisen tiedon siirtäminen sytoplasmassa kannasta tai lajista toiseen.
Protoplast-fuusio voi tuottaa kahta mahdollista tuotetta:
- Hybridi, jos kahden lajin ytimet todella fuusioituvat (fuusioituneet)
- Hybridi (sytoplasmidi-hybridi tai heteroplast), jos vain sytoplasma fuusioituu, kun taas yhden vanhemman geenitiedot menetetään.
Protoplast-fuusiojärjestelmä tuotteiden valmistuksessa
Tällä tekniikalla on etuja ja haittoja. Tämän tekniikan etuna on, että se voi tuottaa kasveja, joilla on tiettyjä ominaisuuksia, ja se voidaan tehdä eri lajien kanssa. Tämän tekniikan haittana on, että se on kallista ja vaatii enemmän tarkkuutta (Nasir, 2002: 17-20).
Lehtifragmenttitekniikka
Geneettinen siirto tapahtuu luonnollisesti kasveissa vastauksena patogeenisiin organismeihin. Esimerkiksi haava voi saada tartunnan maaperäbakteerilla nimeltä Agrobacterium tumefaciens (Agrobacter). Tällä bakteerilla on suuri plasmidi (pyöreä kaksoiskierre-DNA-molekyyli), joka voi stimuloida kasvisoluja kasvamaan jatkuvasti ilman kontrollia (kasvain). Näin ollen nämä plasmidit tunnetaan tuumoria indusoivina (Ti) plasmideina. Kasvaimen tulosta kutsutaan kruunun galleksi. Infektion aikana nämä bakteerit siirtävät pienen osan geneettisestä materiaalistaan (T-DNA) isäntäsolusoluun. Insertoinnin jälkeen infektoituneet kasvisolut ekspressoivat näitä bakteerigeenejä.
Bakteeriplasmidit antoivat biotekniikoille idean keinona DNA: n siirtämiseen. Sen käytössä tutkijat kutsuvat sitä usein lehtien leikkaustekniikaksi. Tässä tekniikassa lehdet leikataan pieniksi paloiksi ja sitten kun lehtien palaset alkavat uusiutua, niitä viljellään sitten alustalla, joka sisältää muuntogeenistä Agrobacteria. Tämän prosessin aikana DNA- ja Ti-plasmidi integroituvat isäntäsolun DNA: han ja geneettinen materiaali siirtyy. Sitten lehtien paloille annetaan hormoneja versojen ja juurien kasvun stimuloimiseksi.
Geenien sulautumismekanismi lehtien leikkaustekniikoiden avulla
Tämän prosessin tärkein haittapuoli on, että Agrobacter ei voi tartuttaa yksisirkkaisia satoja, kuten maissia ja vehnää. Dicot-kasvit, kuten tomaatit, perunat, omenat ja soijapavut, ovat sopivia esimerkkejä tälle prosessille. Viimeaikaiset tutkimukset kuitenkin osoittavat selvästi, että T-DNA voidaan sisällyttää yksisirkkaisiin lajeihin. Agrobakteereille vastustuskykyisille bakteereille tämä tehdään käyttämällä geenipyssyä, nimittäin: ampuu pienen DNA: n ympäröimän metallin kasvisolun alkioon, jossa kasvisolun ydin voi silti ampua kloroplastit. Tämän tekniikan etuna on, että se voi tuottaa kasveja, joilla on halutut ominaisuudet (Amin, 2009: 24).
Invitro-kulttuuritekniikka
In vitro -viljely on tekniikka, jota voidaan käyttää kasvin geneettisen monimuotoisuuden, myös somaklonaalisen monimuotoisuuden, kasvattamiseen (Pedrieri, 2001). Ahlowalian (1986) mukaan geneettisiä muutoksia voi tapahtua in vitro -viljelyjakson aikana tai mutatoitujen solujen läsnäolon vuoksi. Tämän tekniikan toinen käyttö siementen hankinnassa perustui alun perin Morelin 1960-kokeeseen Cymbidium-orkideilla.
In vitro -viljelyvaiheet
Lyhyessä ajassa hyvin rajallisesta kasvimateriaalista voi tuottaa siemeniä suurina määrinä ja sillä on samat ominaisuudet kuin vanhemmalla. Tämä menestys on kannustanut käyttämään in vitro -menetelmää etenemistekniikkana, joka tarjoaa monia etuja perinteiseen tekniikkaan verrattuna.
Sen soveltamisessa on kuitenkin usein useita esteitä, nimittäin:
- Tämän tekniikan menestys puumaisilla perennoilla on edelleen vähäistä, joten sen käyttö rajoittuu edelleen tietyntyyppisiin kasveihin.
- Regenerointikapasiteetti vähenee päivitettäessä usein
- Tuloksena olevien siementen geneettisen eheyden heikkeneminen
- Onnistuneen sopeutumisen prosenttiosuus (erityisesti puumaisissa perennoissa) on edelleen suhteellisen pieni
- Sisäisten taudinaiheuttajien esiintyminen (erityisesti puumaisissa perennoissa), joita on vaikea poistaa
- Tarvitaan intensiivistä, koulutettua ja ammattitaitoista työvoimaa
- Vaaditaan melko korkea alkupääoma
Pierik Nurwandanissa, Paristiyanti (2008) toteaa, että lisääntymisen in vitro -viljelmän kautta voidaan sanoa onnistuneeksi, jos se täyttää seuraavat kriteerit:
- Ei muuta peruspuun geneettisiä ominaisuuksia
- Vahva valikoima kasviaineita käytettäväksi eksplantteina taudista vapaana
- Lisäystekniikka ei ole liian monimutkainen
- Uusiutumiskyky, joka pysyy korkeana, ja
- Taloudellinen
Vuotuisissa (pehmeäseinäisissä) regenerointiongelmat eivät yleensä ole ongelma. Korkea kasvutekijä voidaan saavuttaa käyttämällä tiettyjä väliaineformulaatioita. Toisin kuin puumaiset perennat, monet tekijät estävät uudistumisprosessia, mukaan lukien:
- Matala meristemaattinen teho
- Suuri fenolihapettuminen
- sklerenkyymiverkko
- Orgaanisten estäjien korkea pitoisuus
- Juuritekijän puute
- Korkea ligniinipitoisuus ja
- Lehtien silmujen varhainen syksy (Lestari, 2010).
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: "Radioaktiivisen" määritelmä ja (vaikutukset terveyteen - hyödyt maataloudessa)
Vesiviljely ja aeroponiikka
Hydroponics toimii käyttämällä vettä. Vesiviljelyssä käytetyille menetelmille, kuten vesiviljelyyn käytetyllä vesiväliaineella, hydroponiikassa käytetty menetelmä on: hiekkakulttuuri muun muassa hiekan väliaineella ja huokoisella menetelmällä käyttämällä uutta soraa ja sirpaleita tiili. Hiekka menetelmä on onnistunut ja helppo tapa soveltaa.
Hydroponiikan käytön edut
- Korkeampi viljelytuotanto
- Lannoitteiden tehokkaampi käyttö pupuk
- Ei riipu luonnollisista olosuhteista
- Kasvit, joissa ei ole tuholaisia ja sairauksia
- Kasvaa nopeammin
- Helppo tehdä
- Ei vaadi niin suurta aluetta
Vesiviljelyssä saadut hedelmät sisältävät kurkut, paprikat ja salaatin, kun taas hydroponisesti saatavat kasvit ovat tähtihedelmiä, guavaa ja melonia.
Aeroponics on eräänlainen hydroponics, koska ravinneliuosta sisältävää vettä ruiskutetaan sumun muodossa osumaan kasvien juuriin. Aeroponiikan soveltamisen periaate on styroksi, jolle annetaan 15 cm: n etäisyydellä istutusreikiä Sitten vihannesten taimet liitetään reikään vaahto- tai kivivillakiilalla tehdas. Kasvien juurissa roikkuu vapaasti alas, jolloin styroksi-säikeiden alla on sprinkleri tai sumutin, joka lähettää ravinteiden sumua ylöspäin lyömään juuria.
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Vesiviljely
Kasvien kudosviljely
Kasvikudosviljely on menetelmä tai tekniikka kasvinosien, nimittäin solujen, kudosten, elinten ja protoplasman eristämiseksi ja niiden kasvattamiseksi väliaineella. keinotekoisesti aseptisissa olosuhteissa valvotussa tilassa, jotta kasvin osat kasvavat ja kehittyvät terveeksi kasviksi saattaa loppuun.
Kudosviljelmän kautta kasvatettuja osia kutsutaan eksplantaateiksi. Käytetyt eksplantaatit ovat yleensä peräisin nuorista kasvikudoksista, kuten versoista, nuorista lehdistä ja juurikärjistä.
Kasvikudoskulttuurin tyypit
- Siitepölyn anterkulttuuri on kudosviljelytekniikka, jossa käytetään heteiden tai siitepölyn eksplantteja.
- Cloroplast-viljelmä on kudosviljelytekniikka, jossa käytetään kloroplastisia eksplantaatteja kasvien ominaisuuksien parantamiseksi luomalla uusia lajikkeita.
- Maristem-viljelmä on kudosviljelytekniikka, jossa käytetään eksplantteja tai kasvinosia nuorista kudoksista tai meristeemeistä.
- Protoplastiviljely on kudosviljelytekniikka, jossa käytetään protoplastikasvien osia tai eläviä soluja, jotka on poistettu soluseinistä.
- Somaattinen risti tai protoplasminen risti on kahden tyyppisen protoplasman risteytys yhdeksi, sitten viljellä niitä niin, että niistä tulee pieniä kasveja, joilla on uusia ominaisuuksia.
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Alkueläinten morfologia biologiassa
Biotekniikka uusissa ylivoimaisissa viljelykasveissa
Biotekniikka uusien ylivoimaisia kasvilajikkeita muodostettaessa. Biotekniikkaa sovellettaessa ylivoimaisia uusia kasveja kehitetään monia, koska ihmisten tarpeet kasvavat jatkuvasti. Kasvibioteknologian soveltaminen voi lisäksi helpottaa maanviljelijää kasvien viljelyssä. Biotekniikkaa hyödyntämällä valmistetut uudentyyppiset uudet kasvit ovat seuraavat.
- Burbank-ruskea-perunat ovat perunoita, joilla on korkea tärkkelyspitoisuus ja jotka pystyvät tuottamaan parempia perunoita ja perunalastuja.
- Matalan nikotiinitupakka on eräänlainen tupakka, jonka katsotaan vähentävän tupakoinnin aiheuttamien syöpäkohtausten riskiä.
- Kultainen riisi on riisiä, jonka jyvät ovat keltaisia kuin kulta ja sisältävät karotenoideja.
- Tomaatti flavrsavr on eräänlainen tomaatti, jonka kypsä hedelmä ei mädänny helposti.
Nykyaikaisen maatalouden biotekniikan rooli
Esimerkkejä nykyaikaisista biotekniikan sovelluksista nykyään. Biotekniikalla valmistettuja uusia korkealaatuisia kasveja on useita:
Kultainen riisi
Riisi on maailman tärkein ruokakasvi. Riisistä tulee siten biotekniikan ensisijainen tavoite. Riisin lisäksi runsaasti biotekniikkaa saaneet ruokakasvit ovat perunoita. Biotekniikkaa on käytetty riisikasveissa jo kauan. Yksi sen tuotteista on vuonna 2001 käyttöön otettu kultainen riisipihvi. On toivottavaa, että tämän tyyppinen riisi voi auttaa miljoonia ihmisiä, jotka kokevat sokeuden ja kuoleman A-vitamiinin ja raudan puutteen vuoksi. A-vitamiini on välttämätön näkökyvyn, immuunivasteen, solujen korjaamisen, luun kasvun, lisääntymisen kannalta ja välttämätön alkion kasvulle.
Nimi Kultainen riisi annetaan, koska tuotetut jyvät ovat keltaisia kuin kulta, koska ne sisältävät karotenoideja. Geenitekniikka on kultaisen riisin valmistuksessa käytetty menetelmä. Tämä johtuu siitä, että ei ole riisin itusplasmaa, joka kykenisi syntetisoimaan karotenoideja.
Russet Burbank -perunat
Tällä hetkellä biotekniikan tekniikoita on käytetty laajalti perunantuotannossa. Sekä tekniikassa, jolla siemeniä, jalostusperunoita, tarjotaan geenitekniikkaan perunoiden parempien ominaisuuksien parantamiseksi. Siementen tuottamisen suhteen tällä hetkellä kudosviljelytekniikoita on käytetty laajalti. Kudosviljelytekniikoiden avulla viljelijät voivat saada suuria määriä siemeniä, jotka ovat identtisiä vanhemman kanssa. Esimerkki uudesta perunalajikkeesta on Russet Burbank -peruna, jolla on korkea tärkkelyspitoisuus tuottaa perunoita ja perunalastuja paremmalla laadulla, koska ne imevät vähemmän öljyä paistettuna.
Tomaatti FlavrSavr
Geenitekniikkaa on sovellettu myös puutarhakasveihin. Tunnettu esimerkki on FlavrSavr-tomaatti, joka on eräänlainen tomaatti, jonka kypsä hedelmä ei pilaa / mätää helposti. Tämä eroaa hyvin muista tomaattikasveista, joissa kypsät hedelmät pilaantuvat nopeasti. FlavrSavr-tomaattiominaisuudet ovat erittäin hyödyllisiä hedelmien kuljettamisessa paikkoihin kauan ennen kuin ne saapuvat kuluttajien käsiin.
Matala nikotiinitupakka
Yksi tupakoinnin monista haitoista on korkeista nikotiinipitoisuuksista johtuvat terveysongelmat. Biotekninen lähestymistapa on tämän ongelman voittamiseksi kokoamalla tupakakasvit, joissa ei ole nikotiinia. Vuonna 2001 tämäntyyppisen tupakan väitettiin vähentävän tupakoinnin aiheuttamaa syöpäriskiä. Nikotiinivapauden lisäksi tupakakasveille tehdään myös muita bioteknologisia kosketuksia esimerkiksi lisäämällä aromia käyttämällä muiden kasvien aromigeenejä. Yksi toiminut on yhdistää se hedelmäiseen sitruunan tuoksuun.
Lue myös artikkeleita, jotka saattavat olla yhteydessä toisiinsa: Määritelmä, tyypit ja esimerkit ympäristön pilaantumisesta ja täydelliset keinot sen voittamiseksi
Esimerkkejä maatalouden biotekniikasta
Kasvien kudoseristysmenetelmä
Kudosviljelytekniikka on merkittävä edistysaskel maataloudessa. Kudosviljely on siementen valmistus ja niiden lisääminen käyttämällä mediakoostumuspelejä. Käytössä voivat olla kaikki kasvielinten lähteet, siemenistä, lehdistä, versoista jne., Niin että se on laajempi kuin perinteinen taimetekniikka pistokkailla. Mitä manipuloidaan, ovat solut, joista elin muodostuu täydelliseksi kasviksi käytetyn väliaineen hormonien kautta. Joten tämä on vanhan tason biotekniikkaa, ei modernia biotekniikkaa. Kasvikudosviljely on in vitro -tekniikka (lasissa), jolla voidaan kasvattaa kasveja ottamalla kasvupisteitä, joilla on kasvupiste. Yksinkertainen esimerkki banaanista, jos otat kambiumin tai sen juurien kärjet, käsittele sitä lasissa laboratoriossa, se osa jakautuu itsestään ja kukin osa tuottaa kasveja Uusi. Asia on, että niin kauan kuin kasvilla on kasvupiste tai niin kutsuttu meristemaattinen kudos, kasvia voidaan levittää (Pedrieri, 2001).
Kanamysiini-antibioottiresistentit kasvit
Geenitekniikka maatalouskasvien alalla tapahtuu siirtämällä vieraita geenejä kasveihin. Kehitetty tekniikka on plasmiditekniikkaa. Plasmidit ja bakteerit Agrobacterium tumefaciens, joihin on lisätty antibiooteille vastustuskykyisiä vieraita geenejä kanamysiiniä (muokattu plasmidi) viljellään itsensä monistamiseksi ja lisätään sitten kromosomiin tehdas. Siirtogeenisten kasvien kromosomeilla on nyt resistenssi antibiootille kanamysiini, jotta ne kykenevät kasvamaan ja kehittymään kunnolla (Nasir, 2002: 26).
Torjunta-aineita tuottavat kasvit
Muu viljelykasvien geenitekniikka voidaan tehdä puuvillakasveille lisäämällä geenejä Bacillus thuringiensis -bakteerista. Lisätyllä geenillä on ominaisuuksia, jotka voivat tappaa erilaisten hyönteisten toukkia. Tämä bakteerigeeni koodaa Cry-proteiinia, jossa kasvien tuottama Cry-proteiini pystyy tuottamaan toksiineja hyönteisen ruoansulatuskanavassa. Näistä bakteereista peräisin olevat geenit voidaan kloonata plasmidistaan ja siirtää kasveihin siten, että tuloksena olevista siirtogeenisistä kasveista tulee immuuneja hyönteishyökkäyksille. Siten puuvillakasviin insertoitu geeni tuottaa toksiinia, joka voi tappaa Lepidoptera-luokan hyönteisiä. Bacillus thuringiensis -plasmidin lisäksi Cry-proteiinia tuottava geeni, joka toimii a Biologiset torjunta-aineet voidaan kloonata myös bakteereista Bacillus subtilis ja Esherichia colli (Nasir, 2002: 28).
GMO-kasvit
Geenitekniikkaa voidaan suorittaa erityyppisillä kasveilla, ja se tuottaa kasveja, joilla on kuvioituja geenivaihteluita ihmisten toivomalla tavalla. Tällaisia kasveja kutsutaan siirtogeenisiksi kasveiksi. Siirtogeeniset kasvit ovat kasveja, joilla on uusia piirteitä, jotka eivät aiemmin olleet näiden kasvien omistuksessa muiden organismien geenien lisäämisen seurauksena. Joten siirtogeenisellä kasvilla on erilaiset ominaisuudet kuin alkuperäisellä kasvilla, eron luonnossa aiheuttaa vieraiden geenien läsnäolo, joilla on rooli kasveissa. Vieras geeni oli siirtogeenisessä kasvissa, koska se oli viety tarkoituksella kasviin. Indonesiassa on kehitetty siirtogeenisiä kasveja. Siirtogeenisten kasvien olemassaolo Indonesiassa osoittautuu
kasvaa edelleen nopeasti tutkimuskeskusten ja kasvien karanteenin kautta.
-
a. Kopioi suvaitsevia GMO-kasveja
Kudosviljelytekniikalla on kehitetty suolaliuosta sietäviä siirtogeenisiä kasveja. Geenitekniikka siirtää geenit suolaliuosta sietävältä villiriisiltä riisiksi, jota käytetään yleisesti ruokana protoplasmisen fuusion kautta. Se voidaan myös siirtää tietyntyyppisestä suolaliuosta vastustavasta sienestä kasveihin, jotka muuttuvat siirtogeenisiksi kasveiksi. Jotkut GMO-tomaatit, melonit ja ohra ovat suolaliuosta sietäviä. -
b. Kuivuutta kestävät GMO-kasvit
Kuivuutta kestävillä kasveilla on juuret, jotka voivat tunkeutua kuivaan maahan, paksu kynsinauha vähentää vesihäviötä ja kyky sopeutua solujen suoloihin. Kuivuutta sietävät kasvit siirretään muotigeenistä, joka erittää trehaloosientsyymiä. Tupakka on yksi siirtogeenisistä kasveista, jotka sietävät kuivuutta. Kasvien vastustuskyky kuivuuteen on jaettu kolmeen luokkaan: kuivuuden paeta tai kuivuudesta paeta, "dehydraation lykkääminen" tai viivästyminen kuivumisprosessissa ja "dehydraation suvaitsevaisuus" tai suvaitsevaisuus kuivumisprosessille (Turner, 2003). Kuivuuden sattuessa kasvien juurissa tapahtuu metabolisia muutoksia, jotka tuottavat versoissa ja versoissa biokemiallisia signaaleja automaattisesti vähentää kasvunopeutta, hampaiden johtumista, fotosynteesiä ja osmoottista painetta kasvikudoksissa / -soluissa (Bressan, 1998).
Yksi luonnollisista mekanismeista, joka suojaa kasvisoluja kuivuuden, suolapitoisuuden, matalien lämpötilojen ja stressitekijöiden uhalta Toinen on aminohappojen ja amidien kertyminen sekä sokerit, joilla on merkitystä solujen osmoottisen paineen lisäämisessä (Bohnert et ai., 1995). Kuznetsov et ai. (1999) raportoivat, että aminohappojen asparagiinin, proliinin ja arginiinin kertyminen puuvillasolusoluihin lisääntyi vastauksena korkean lämpötilan ja veden puutteeseen. Nämä seikat ovat indikaattoreita typen aineenvaihdunnan muutoksista. Proliinin nousu ei korreloi pelkästään veden puutteen, vaan myös suolapitoisuuden kanssa (Kuznetsov ja Shevyakova, 1997).
-
c. Tuholaisten vastustuskykyiset GMO-kasvit
Tupakkakasvit olivat ensimmäisiä siirtogeenisiä kasveja, jotka käyttivät Bt-toksiinigeeniä, jota seurasi tupakkaperhe, nimittäin tomaatit ja perunat. Ultraviolettivalolla kasvien hyönteismyrkkyjä tuottavat geenit voidaan inaktivoida. Maissi on myös suunniteltu käyttämällä Bt-toksiinigeeniä, mutta integroitu bakteeriplasmidiin Salmonella parathypi, joka tuottaa geenin, joka inaktivoi ampisilliinin. Maissi on myös suunniteltu rikkakasvien torjunta- ja hyönteismyrkkykestävyydelle siten, että siirtogeenisillä maissikasveilla on erityyppisiä kasvintuhoojien vastustuskykyjä.
Bt-toksiinigeenit muunnetaan myös puuvillakasveiksi ja jopa monigeenit voidaan geneettisesti muunnella siirtogeenisissä kasveissa. Transgeenisten kasvien kanssa tuotetut toksiinit inaktivoituvat altistettaessa auringonvalolle, erityisesti ultraviolettivalolle. Lukuisia Bt-toksiinin siirtogeenisiä kasveja on tuotettu onnistuneesti, mukaan lukien puuvilla (Bt-toksiini puuvillatuppimatoa vastaan, tuottanut Monsanto, St. Louis, Missouri, Yhdysvallat; nyt rajoitetuissa kokeissa Etelä-Sulawesissä), perunat (Bt-toksiini Coloradon höyryä vastaan, Mycogen-tuotanto, San Diego, Kalifornia, USA), maissi (Bt-toksiini eurooppalaiseen varrenporaukseen, Ciba-siementuotanto, Greensboro, Pohjois-Kalifornia, Yhdysvallat.
-
d. Sairauksien kestävät siirtogeeniset kasvit
"Bintjen" kloonauskokeessa, joka sisälsi ohranlehden (DB4) tioniinigeenin käyttäen 35S kukkakaalin mosaiikkiviruksen (CaMV) promoottoria, mukaan villityypin Bintje, joka on erittäin herkkä Phytophthora infestansille kontrollina, osoitti, että Bintje-klooni voisi ilmentäen DB4-geeniä. P.: n aiheuttama sporangiumin määrä nekroosia kohti infestaanit vähenivät yli 55% villityyppiin verrattuna. Tämä lähestymistapa on erittäin hyödyllinen P: n lisääntymisen estämisessä.
tartuntoja, jotta taloudellisia menetyksiä voidaan vähentää. Rohkaisevaa kehitystä on tapahtunut myös pyrkimyksissä tuottaa siirtogeenisiä kasveja, joissa ei ole virushyökkäyksiä. Lisäämällä Johnsongrass-mosaiikkipotyvirus (JGMV) -takkoproteiinigeeni geeniin Kasvissa on odotettavissa, että kasvi tulee vastustuskykyiseksi, jos siihen hyökkää virus, joka aiheuttaa kasvin vastustuskyvyn huolestunut. CDG-fragmentit JGMV: stä, esimerkiksi vaippaproteiineista ja tuman inkluusiokappaleen (Nib) proteiineista 35S CaMV-promoottorin kontrollilla, voidaan integroida maissiin ja toivotaan, että tuotetaan siirtogeenistä maissia, joka on vapaa virushyökkäyksestä (Sitepoe, 2001: 47).
Bibliografia
- Ahlowalia, B. S. 1986. Rajoitus Somaclonal-variaation käyttöön Corp Improvement -sovelluksessa. P. 14-27. sisään. J.
- Sarja (Toim.). Somaklonaalinen vaihtelu ja korporaation parantaminen. Martinus Nijhoff Kustantaja. USA.
- Amen, Mohamad. 2009. Johdanto biotekniikkaan ja rekombinantti-DNA: n perusperiaatteisiin. Malang: FMIPA UM.
- Bohnert H.J., D.E. Nelson ja R.G. Yensen. 1995. Sopeutuminen ympäristörasitukseen. Kasvisolu 7: 1099 - 1111.
- Bressan, R.A. 1998. Stressifysiologia. Julkaisussa L. Taiz ja E. Zeiger Toim. Kasvien fysiologia. Sinauer Associates Inc. MA. s. 725-734.
- Hobbelink, henk.1988. Biotekniikka ja kolmannen maailman maatalous. Jakarta: Indonesia Torch Foundation.
- Kuznetsov, V.V., V.Y. Rakitin ja V.N. Zholkevich. 1999. Alustavan rasvasokkihoidon vaikutukset osmolyyttien kertymiseen ja kuivuuden kestävyyteen puuvillakasveissa vesipulan aikana. Physiologia Plantarum 107: 399-406.