بخشی از مقاله
تاثير بيو تكنولوژي در مديريت تلفيقي آفات در كشورهاي توسعه يافته
مقدمه :
اگر چه در سال 1960 تحولي سبز با باروري زراعتي بهبود يافته است ، امروزه تخمين زده شده است كه ميليونها نفر در مقر مطلق بسر مي برند و از گرسنگي زياد رنج مي برند . هفتاد درصد اين اشخاص كشاورزان هستند (مردها ، زنها و بچه ها) كساني كه زندگي كشاورزي دارند با طرحهاي كوچك و خاك هاي نا مر غوب ، اين موقعيت ها اساساً قرار گرفته اند در محيط هاي گرمسير كه مهيا كردن خشكي ، طغيان سيل ، و طوفان و گرد غبار را افزايش مي دهد . (طبق نظريه Doyl and parsley در سال 1999 ) حاصل محصول در اين نواحي بسيار كساد مي باشد و آفت هاي واگير دار و علف هاي هرز اغلب محصولات را نابود مي كنند . از جمله مشكلاتي كه در اين ناحيه ها شايع شده است .
استفاده از حشره كش ها ، قارچ كش ها مي باشد كه باعث افزايش محصول و منجر به آلودگي خاك ها و منابع آبي مي شود بدين گونه براي آينده كشاورزي تهديد كننده مي باشد . طبق گفته ي (persleyand lantin در سال 2002) : افزايش فراورده هاي محصولات براي بسياري از كشورهاي توسعه يافته بصورت رقابت شده است . با در نظر گرفتن اينكه زيست شناسي و اطلا عات تكنولوژي كه به سلامت و خوب شدن سبك هاي حيات توسعه ي كشور ها بهبودي مي بخشد . اطلاعات زيادي در دسترس محققان زيست شناسي در اينترنت ، وبسايت هاي (جدول 4_1) مورد بحث قرار گرفته اند . در اين فصل ، ما تلاش كرده ايم براي فراهم كردن براي پايداري زيست شناسان جديد براي آزار و آسيب مديريتي ، ما تقريباً به آزمايش مطالعات خاص كه درگير كننده توسعه بخش و تجاري كردن طرحها كه به پايدار شدن آفت ها منجر مي شود . مصلحت انديشان بحث هاي مؤثري در دسترس زيست شناسان جديد قرار داده اند كه ، مقاومت آسيب هاي مديريتي ، عمومي قطع ارتباط دهنده هاي اختصاصي و آينده زيست شناسان كه در IPM در عرصه جهاني مورد بحث قرار گرفته مؤثر واقع شده است .
كاربرد هاي زيست شناسي در IPM (مديريت تلفيقه ي آفات) :
پيشرفت تكنولوژي بكار برده شده در بيو تكنو لوژي ، اغلب پر هزينه و زمان زيادي صرف مي كند . آن تقريباً 10 سال يا بيشتر از ميليونها دلار كه در ابتدا به باز شناسي ژن نو به صورت تجاري و بازرگا ني در آمده است . هزينه ها بالا برده شده اند بدليل نياز هاي عمده اجتماعي و حفاظت اطلاعات در فراورده هاي بيو تكنولوژي قبل از پذيرفته شدن و رها شدنشنان . قطع خصوصي كردن يك بازيگر برتر در تجاري كردن ، ارزيابي كردن ، بزودي در طرح هاي تجاريشان ، مقدار وارزش بازار و تجارت است .
اگر فراهم كردن برگرداندن سرمايه گذاري هاي ساخته شده كافي نيست ، فراورده ه
ا توسعه نيافته اند . در كشور هاي صنعتي ، وجود دارد يك اهميت افزايش دهنده كه به كاهش اعتماد در استفاده از حشره كش هاي مرسوم استفاده كردن BBTs مانند كنترل بيولوژيكي ، كنترل ميكروبي ، اصلاح كننده ، سلوك آفتي شيميايي ، بكارگيري ژنتيك جمعيت آفت ها ، مصونيت گياهان ، پرورش دهنده گياه و افزايش مقاومت آفت ها . اداره ي كنترل تشخيص تكنولوژي (1995) مطالعه آزمايش متداول و نقش بالقوه BBTs براي كنترل آفت كامل شده است.
نكته هاي جالب:
• اهميت سرمايه گذاري در محدود ي BBTs بوسيله ي دولت فدرال us (در محلي كه بين us 150 ميليون دلار و us 200 ميليون دلار در سال).
• استفاده عمده از BBTs در آفت هاي حشره ، زمين هاي قابل كشت زراعتي ، جنگلداري
و محيط هاي آبزي مي باشد . كمترين استفاده در علف هرز در زراعت مي باشد ، همواره با وجود اينكه تخمين زده شده كه %57 هزينه هاي شيمي حشره كش ها مي باشد .
• BBTs مورد قبول قرار گرفته مي شوند وقتي كه حشره كش هاي مرسوم در دسترس نيستند ، قابل قبول نيستند در محل هاي حساس محيطي ، يا در جا هاي مرسوم از نظر اقتصادي ميسر نمي باشد بدليل هزينه هاي بالاي در ارتباط با ارزش منابع .
• آگاهي افزايش يافته شده درباره ي آفت ها و سيستم هاي اكولوژيكي ، انتقال از مراحل متداول حشره كش با استفاده از BBTs ستريع خواهد يافت .
NRC كه در تهيه خبر دولت US اخيراً كار تعيين كردن آينده ي كنترل عوامل بيوتكنولوژي براي استفاده از زراعت بود . NRC سوالهايي را مانند : چرا ما به روش هاي كنترل آفت نو در محصول و سيستم هاي توليدات جنگل نياز داريم ؟ چه چيزي را ما مي توانيم به طور واقعي از سرمايه گذاري در اين تكنولوژي نو انتظار داشته باشيم ؟ ما چگونه توسعه مي دهيم تأثير و كنترل سيستم هاي افت سود بخش تقويت كننده در اكولوژي فر آيندهاي كنترل ؟ چگونه ما بايد ارگانيسم هاي كنترل بيو تكنولوژي و فرآورده ها را سر پرستي و به صورت تجارتي در آوريم ؟ توافق هاي نائل شده اشاره دارند به امنيت ، سود بخشي و پايداري در مديريت آفت پي آمد راه حلي براي موفقيت ها در اين ناحيه شده است . بيو تكنولوژي وابسته به كار هاي مهم اكولوژيكي مبني بر مديريت آفت شامل : استفاده ي ترار يخته محصول براي حشره و مقاومت بيماري ، نشانه هاي مولكولي براي مقاومت انگل داري پرورش گياه ، ابزارهاي تشخيص و استفاده مرسوم از عوامل كنترل بيولوژيكي نو .
بدليل آنكه به هنگام براي رسيدگي كردن به كشورهاي توسعه يافته ، پتانسيل مفيد اين تكنولوژي هاي جديد براي دربر گيري برنامه هاي مديريت تلفيقيه آفات مي باشد .
پرسلي (1996) يك كتاب خوب در نقش بيو تكنو لوژي مي تواند مؤثر باشد در IPM .
گياهان ترار يخته با حشره و مقومت بيماري با تكيه بر استفاده از BT گياهان ترنسژنتيك
توانايي در برندن و متصل شدن DNA براي خلق ملكول جديد (transgene) و وارد كردن اين ترنسژن در پرورش گياه حاصل شده بنياد بيشترين محصول ، انقلابي در پيشرفت تكنولوژي در قرن بيستم بوجود آمده است . اكثريت ترار پخته محصول بدين گونه كه دور از تجاري شدن طراحي شده بودند و به پشتيباني در حفاظت از محصول و مقابله با حشرات ، بيماري ها و علف هاي هرز مي باشد . قيمت رايج بازار تجارت در محصولات ترار پخته اي در حدود 3 بيليون دلار us و تا8 بيليون دار us افزايش يافته در سال 2005 تخمين زده شده است و 25 بيليون دلار us بوسيله 2010 (استراش 1999، جيمز 1999) . در ميان بيماريهاي گوناگون و آفت مقاوم و محصولات ترار يخته اي رها شده براي زراعت ، حشره مقاوم محصولات ، بسياري از كشورها به طور عمومي پذيرفته اند .
بيشترين گسترش روش حشره مقاوم محصولات ترنسژنتيكي امروزه : بلال (تقريباً منسوب شده به ذرت) و پنبه مي باشد . طبق نظريه جيمز در سال (2000) ،در سر تا سر جهان 2000 ، ذرت Bt روييده شده در 8/6 ميليون ، بعلاوه ة 4/1 ميليون كاشته شده پايداري علف كش /BT ذرت مي باشد و Bt پنبه روئيده شده در حدود 5/1 ميليون و به طور افزوده شده حدود 7/1 ميليون روييده شده ، BT/ حشره كش مقاوم پنبه . BT اواع سيب زميني هاي رشد كرده كمتر از 1/0 بوده است . قبل از اينكه BT پنبه مورد قبول واقع شود ، سودهاي اقتصادي قابل توجهي در مقياس كمي از كشاورزان در جنوب آفريقا موجب شده است . (2002 Gregory ) .
كشور چين به عنوان اولين كشور در تجاري در آمدن گياهان تراريخته در اوايل سال 1990 با مقدمه اي از پايداري ويروسهاي تنباكو و اخيراً پايداري ويروس هاي گوجه فرنگي در سال 1995 و usa
EPA تصويبات انجام شده اولين ثبت BT ذرت ، سيب زميني و فراورده هاي پنبه : امروزه بيشترين محصولات BT در USA (ايالت متحده آمريكا) سپس در ديگر كشورها . در طول ايت تصويبات ، افزايش هاي ناراحت كنندهاي در استفاده از BT ذرت و BT پنبه در USA (2000 و EPA US) بوجود آمده است . ناحيه ي BT ذرت در ايالت متحده آمريكا در حدود 2/0 ميليون در سال 1996 بود و در سال 1999 به 2/8 ميليون رسيده شد . ناحيه ي BT پنبه در ايالت متحده آمريكا از 7/0 ميليون در سال 1996 به 1/1 ميليون در سال 1998 افزايش يافته است . در سال 2000 ، 39 درصد از كل منطقه رشد كردن پنبه علاقه مند به BT پنبه شده بود زمانيكه 28 درصد از ژن هاي انباشته ش
ده براي BT و مقاومت حشره كش ها بوده است (2001 و carpenter and Gianessi ) . بخشي از ايالت متحده آمريكا ، bt ذرت تقريباً در : كانادا ، آرژانتين ، آفريقاي جنوبي ، اسپانيا ، فرانسه و پرتقال روييده شده است .
در آزمايش كردن كشتزار تجاري كردن گياهان ترار پخته اي بحث هايي دريافت كرده است توجه عمده اي در ملت هاي صنعتي شده داشته است . در اين كشور ها قوانين دولتي براي آزمايش كردن محصولات ترار پخته اي شامل شده و آزمايشات كشتزارها براي تشخيص خطرات پتانس
لي پيشين ، براي تجاري شدن در اين مناطق تصويب شده است . (در فصل 39 مطالعه شود) .
محققان در كشور هاي صنعتي شده مانند ايالت متحده آمريكا (usa) از هر دو ناحيه ها خصوصي و عمومي در اين زمان كه به طور وابسته اي در تسهيل هدايت آزمايشهاي كشتزار را يافته اند. قرار گيري مقياس بزرگي از محصولات مقاوم حشره استفاده مي كند.
ژن BT ، رقابت كردن اصلي در دوره هاي مديريت و بقاي پايداري BT خواهد بود . در آيند ، به هر حال ديد گاه هاي اميد بخشي وجود خواهد داشت بدليل فراورده هاي پايدار حشره ، محدوده وسيع زيادي ار آفت ها را خواهد پوشاند كه باعث زيان هاي اقتصادي درون آفت ها در مناطق مختلف جهان خواهد شد . محصولات با بيشتر از يك ژن BT افزايش در ماندگاري خواهد داشت از پايداري BT و محصولات با BT و ديگر منيزم هاي مقاوم در آينده امنيت فراهم خواهد كرد و عرضه جديد احتمالات براي بهينه ساري پايداري ژن هاي گسترش يافته خواهد بود . ژن هاي BT جديد كه پايداري بسياري از مناطق گرمسيري آفت هاي زيان آور برنج ، سويا ، آفتابگردان ، گوجه فرنگي ، نيشكر ، سيب زميني شيرين ، سيب و بسياري از محصولات ديگر ، كه اين كشفيات ادامه خواهن داشت . اين محصولات تازه وقتي كه تجاري مي شوند به طور قابل توجهي كاهش در حشره كش ها خواهد بود .
مطالعه گزارش هايي كه در اين ناحيه انجام شده است از 1/8 ميليون دلار US در همه حشره كش هاي سر تا سر جهان صرف مي شود ، 7/2 بيليون دلار US توانسته جانشين شده باش
د با BT محصولات ترار يخته اي (كراتيگر 1997) .
احتمالاً اين چنين است كه در آينده نزديك ، ترار يخته اي براي مقاومت آفت بيشتر به طور غير طبيعي ژن هاي مختلف براي داروهاي سمي بكار گرفته مي شود . به نسبت آفت هاي كشنده ، آنها ممكن است كه توانايي تشخيص و شناسايي آفت ها را كاهش دهند و يا در محص
ول سكنا گزينند . يا آنها ممكن است اصلاح كننده باشند كه سبب زيان رفتار هاي آفتي مي شود . بطور مثال : ترار يخته ها در توليد پروتئين كه غيره فعال محل الزامي در بردار هاي حشره جايي كه گياهان ويروسي بيماري را به طور جزئي محصور كرده است .
برخلاف مسير هاي ترار يخته ها به طور مثال : حشرات مطرح شده و لستفاده كردن از ژنتيك ها ، ژنها مي توانند در سر تا سر مجموعه حشرات كشيده شوند . براي مرور در اين مطالعات درگير شدن استفاده از BT در محصولات مختلف اقتصادي را در بر دارد ، اكولوژيكال ، تغذيه سالم و پي آمدهاي اجتماعيي و قرار گيري BT گياهان ترار يخته اخيراً در كار SHELTON منتشر شده است . (2002) .
محصول ويژه مورد بحث
تأثير عمده عمده ساخته شده در چندين محصول رويش يافته در كشور هاي در حال توسعه بوسيله ي گسترش آفت ترار يخته و استحكام بيماري محصولات مي تواند باشد . دنبال داشتن مثال هاي زير مي تواند اين نظريه را روشن تر سازد .
برنج
متأسفانه بسياري از كشور هاي توسعه يافته هنوز با مشكلات آفتي روبه رو هستند مانند : علف هاي هرز (برنج قرمز) باكتري ، قارچ ، بيماريهاي ويروسي و آفت هاي حشره مانند : stem borer ( سوراخ كند ه ي ساقه ) و plants hoppers حشره هاي جهنده گياه . بيو تكنولوژي هاي گياه استفاده كننده هاي پايدار ترار يخته ها تحقيق كرده اند و تحقيقاتي را در دسترس قرار دادهاند . براي مثال : حشره كش ژن هاي مقاوم به طور ژنتيكي ، در قرار دادي كه با مهندسان بسته شده ، برنج روييده شده ممكن است كه تصويب شود براي برگزيده شدن حشره كش ها براي كنترل علف هاي هرز مانند : red rice ، عمده مشكل علف هرز در بسيار ي نواحي از آمريكاي جنوبي ديده شده است . به طور مشابه ژن هاي مقاوم bt آزمايشاتي صورت گرفته است كه براي مقابله سوراخ كنده ريشه برنج (rice stem borer) حشره عمده آفت برنج در آسيا مي باشد و اين
وس (tungro virus) . بوسيله توسعه يلفتن اين چنين است كه برنج با مقابله كننده هاي چند گانه با بيماريها و آفت ها بايد تئانايي كاهش جريان تخمين زده شده زيان محصول از 20 تا 30 درصد به طور ساليانه در آسيا را داشته باشد . در مجموع ، اطلاعات در آزمايشگاه هاي سر تا سر جهان كه تبديل كننده برنج با ژن هاي bt و آنها را ارزيابي مي كنند در خانه هاي سبز (گاخانه ها ) ود كشتزار ها آزمايش مي كنند . (ارائه شده توسط tu در سال 2000) و (Ye در سال 2001) در آينده نزديك يك احتمال خوبي براي آزاد شدن ترار يخته BT برنج براي كشاورزان در كشور هاي توسعه يافته وجود دارد . (Cohen 2000) .
ذرت :
تكنولوژي ها براي تبديل و اصلاح ذرت گرمسيري به رويش ذرت در كشور هاي در حال توسعه اجازه داده شده است . براي مثال : به طور رايج براي از بين بردن زيان هاي 40 درصد واقع شده در بسياري از كشور هاي گرمسير ناشي از آسيب ديدن بوسيله آفت ها بررهاي ذرت (corn borers) ، و ويروس هايي مانند : corn stunt (كوتاه ماندن ذرت) و ديگر ويروس ها . تكنولوژي ژن (BT و روكش پروتئين) فراهم آوردن يك دوره ي كوتاه فوري ، خوشبختانه به توسعه برتر آفت و مقابله با بيماري ذرت گارمپلاسم بوسيله ي اين ژن ها مي باشد . اين مواد بايد تأثير عمده اي در افزايش محصول با 30درصد داشته باشد . (جيمز ، 2000) .
سويا :
امروز گياهان پروراند شده توانايي رو به رو شدن با گياه سويا ي خوب هستند . موجودات ذره بيني خاك هاي زراعتي كه رشد مي يابند در كشور هايي مانند : برزيل با مهندس ژنتيك ، مقابله با آفت و بيماريهاي سوياهاي مختلف و خلق محلي براي وفق دادن رژم پلاسم براي رها سازي تجاري مي باشد . كشورهايي مانند برزيل و چين به بعضي از بهترين رژم پلاسم سويا دست يافته اند كه با در نظر گرفتن داشتن ناحيه اختصاصي تكنولوژي ژن . بوسيله ي تركيب كردن تلاش ها توسعه سوياهاي ترار يخته با مقابله با آفت و بيماريها ميسر شده است . ژن هاي خاص علاقمند هستند : حشره كش پايدار به حشره كش Roundup (glyphosate) و با استفاده از ژن هاي bt براي مقابله با (lepidopteran حشره هاي ) كه به اين محصولات آسيب مي رسانند . حاصل محصولات 30 درصد و بيشتر ناشي از استفاده از اين تكنولوژي مي توان انتظار داشته باشيم .
سيب زميني ها :
ژنوتيپ (Genot ype ) سيستم هاي دگرگوني مستقل كه در حال حاضر در دسترس مي باشند استفاده مي شوند در تركيب با (Agrobacterium tumefaciensmediated ) روش هاي دگرگوني با فراهم كردن سيب زميني هاي ترار يخته با فركانس بهبودي يا باز يافت گياهان ترار يخته ، بالاتر از %50 (coombs 2002 و diuches 1998) و سيب زميني ها با يك كودن codan اصلاح شده BT_cry5 (BT_cry 1£ a 6) با ژن مقابله كنده با قارچ سيب زميني ، phthorimaea operculella zeller گسترش يافته اند (طبق نظريه Li در سال 1999) .
spunta ، در مصر براي مصرف محلي رشد مي يابد كه در ابتداي خط استفاده شده بود بدليل اينكه رشد كردن آن در شرايط گرمسير وفق داده شده است . بيشترين اظهارات بدست آمده در مراحل ترار يخته اي با Camv 35s بدون ژن گزارش شده رواج مي دهند . آزمون هاي آزمايشگاه در ايالت متحده آمريكا و كشتزار و ذخيره سازي آزمون ها در مصر در همكاري با تحقيق انجمن علمي مهندسي شده ژنتيك كشاورزي در كاريو و ايستگاه مركزي سيب زميني بين الملل در kafr_el_zayat نشان داده است كه بيش از 100 درصد از leap و tube آسيب ديده شده (طبق نظريه Douches در سال 2003) ، lagnaoui (2001) ارزيابي كرده است كه BT_cry 5 سيب زميني ها بر خلاف هر دو p.operculella , symmetrischema tangolias (Lepidoptera:Gelechiidae ).
همه ي BT_cry 5 spunta سبب شده اند كه مرگ ومير هر دو نوع را بالا برده اند (80 تا 98 درصد) . BT_cry 5 spunta خطوطي هستند كه تقريبا مؤثري مي باشند بر خلاف ذرت بورر اروپايي (corn borer) ، (osterina nubilalis) ، اما لكم لوپر نه (trichoplusia ni) بطور جداگانه leaf bioassays (منتشر نشده است براساس : grafius,santos و douches ) .
محصولات سيب زميني در ذخيره كردن از حشرات موزي توبر (tuber) سيب زميني و انواع وابسته بطور خاص پر اهميت در توسعه كشور ها مي باشند . جايي كه ذخيره سازي هاي فريز شده به طور احتمال در دسترس نمي باشند . حتي با حشره كش ها براي كنترل tuber moth در كشتزار و با دقت طبقه بندي كردن و رفع تو برهاي آسيب ديده قبل از قرار دادن محصول درون مخزن ، تخم
ها و به تازگي دريچه يا روزانه اي كه نوزاد حشره نمي تواند آن را پيدا كند و بعضي از مراحل هجوم تقريبا براي وارد كردن ذخيره سازي لازم مي باشد . خارج از طرز عمل و tuber moth و ارگانيسم هاي پوسيده كننده باكتريهاي وابسته شده ، كه به سرعت در سراسر مخزن ها مي توانند منتشر شوند . رفع منظم توبرها از مخزن و خارج كردن توبرهاي آسيب ديده و طرز عمل با حشره كش ها به طور مستقيم در باقي ماندن توبرها قبل از بازگشت آنها به مخزن ، به طور معمول تجربه ثابت كرده است كه باعث كاهش آسيب و زيان ها خواهد شد . در مدت 2 تا3 ماه ، 100 درصد از
توبرهاي مستعد در يك سنت مصري ، ذخيره سازي آسيب ديده بود بوسيله ي tuber moth (حشر هاي ريز تو بر) و به باكتر هاي فاسد و پوسيده سرايت شده بود (طبق نظريه Douches در سال 2003). در چين ذخيره سازي ، 98 تا 100 درصد از ترار يخته spunta توبرها بعد از 3 ماه آسيب نديده بودند (Douches در سال 2003) .
tuber moth آسيب ديده در مخزن تقريباً مي تواند باعث خراب كردن تو برهاي حفظ شده بعنوان بذر براي محصولات آينده ، نياز خريداري كردن بذر تجاري شود . رفع نياز براي طرز عمل توبرهاي نگهداري شده (حفظ شده ) با حشره كش به طور قابل توجهي كاهش خواهد يافت ، خطر حشره كش براي در معرض گذاري مصرف كنند ها ، كاهش هزينه و اعطاي طولاني تر ذخيره سازي سيب زميني ها براي مصرف آينده يا بذر . سيب زميني هاي ترار يخته با مقابله هاي Colorado potato beetl (سوسك سيب زميني كلارادو ، به گفته ي : leptinotarsa decemlineata ، ويروس هاي Y سيب زميني و ويروس leafioll سيب زميني در ايلت متحده آمريكا بوسيله ي nature mark (2002) كه يك متمم Monsanto corp مي باشد . به هر حال موافقت هرگز منتشر نشده ناشي از محدوديت هاي قابليت استفاده از بذر و مصرف كننده ها و روابط خريدار در بار ه ي محصولات طرح شده ژنتيكي . در نتيجه اين گوناگوني ها به صورت تجارتي در دسترس نمي باشند. تحقيق دردانشگاه ايالت ميشيگان و در كشورهاي ديگر در توسعه سيب زميني مقابله گوناگون سوسك سيب زميني كلارادو تركيب كردن داوري سمي BT-CRY3A از طريق ژنتيك اداره شده و استفاده از پرورش سنتي تكنيك ها در ثبت شدن همچنين مكانيسم هاي مقاوم از ديگر گونه هاي سيب
زميني (طبق نظريه COMB در سال 2002).
تكنولوژي هاي ژن به توسعه گياهان با مقاومت آفت ها و بيماري ها مي تواند ديگر محصولات مهم رادر نواحي گرمسير را فراهم كند. كه شامل :گندم ،نخود،بذرها ودانه هاي روغني(خردل)،ميوه ها و سبزيجات مانند:خربزه درختي ( PAPAYA)،كدوها،سيب زميني ها،گوجه ها،AUBERGINE وديگر محصولات از اهميت اقتصادي توسعه كشورها برخوداراست.(coombs ، در سال 2002 )
