en

نبذة مختصرة
أحدثت التقنیات العلمیة القویة توسعًا کبیرًا فی المحاصیل المعدلة وراثیًا مما أدى إلى تغییر الممارسات الزراعیة التی تنطوی على آثار بیئیة مباشرة وغیر مباشرة. على الرغم من إمکانات الغلة المعززة ، فإن المخاطر ومخاوف السلامة البیولوجیة المرتبطة بهذه المحاصیل المعدلة وراثیًا هی القضایا الأساسیة التی یجب معالجتها. یمکن ملاحظة الاهتمام المتزاید بین الباحثین وصانعی السیاسات فی استکشاف الاختیارات غیر المقصودة للجینات المحورة المرتبطة بالجینات ، والجزیئات الدنا العاریة ، والأعشاب الضارة والسمیة الکیمیائیة. تکشف حالة المعرفة الحالیة أن المحاصیل المعدلة وراثیًا تُحدث آثارًا ضارة على البیئة مثل تعدیل تغلغل المحاصیل أو غزوها ، وظهور تحمل مبیدات الأعشاب ومبیدات الحشرات ، والتکدس المحول للجینات ، والتنوع البیولوجی المضطرب ،لکن هذه الآثار تتطلب رؤیة أکثر عمقًا وبحثًا نقدیًا للکشف عن مزید من الحقائق. توفر معظم الموارد العلمیة التی تمت مراجعتها استنتاجات مماثلة ، وفی الوقت الحالی هناک کمیة غیر کافیة من البیانات المتاحة وحتى یومنا هذا ، فإن استهلاک المنتجات النباتیة المعدلة وراثیًا آمن للاستهلاک إلى حد أکبر مع استثناءات قلیلة. تُحدِّث هذه الورقة الآثار غیر المرغوب فیها للمحاصیل المعدلة وراثیًا ومنتجاتها على الأنواع المستهدفة وغیر المستهدفة ومحاولات إلقاء الضوء على التحدیات والتهدیدات الناشئة المرتبطة بها. یدرک البحث الأساسی أیضًا تأثیر المحاصیل المعدلة وراثیًا على اضطراب فی التنوع البیولوجی ، ویشبه تطور المقاومة والتطور قلیلاً مع مختارین من الزراعة غیر المعدلة وراثیًا. کما نوقشت آفاق المستقبل.توفر معظم الموارد العلمیة التی تمت مراجعتها استنتاجات مماثلة ، وفی الوقت الحالی هناک کمیة غیر کافیة من البیانات المتاحة وحتى یومنا هذا ، فإن استهلاک المنتجات النباتیة المعدلة وراثیًا آمن للاستهلاک إلى حد أکبر مع استثناءات قلیلة. تُحدِّث هذه الورقة الآثار غیر المرغوب فیها للمحاصیل المعدلة وراثیًا ومنتجاتها على الأنواع المستهدفة وغیر المستهدفة ومحاولات إلقاء الضوء على التحدیات والتهدیدات الناشئة المرتبطة بها. یدرک البحث الأساسی أیضًا تأثیر المحاصیل المعدلة وراثیًا على اضطراب فی التنوع البیولوجی ، ویشبه تطور المقاومة والتطور قلیلاً مع مختارین من الزراعة غیر المعدلة وراثیًا. کما نوقشت آفاق المستقبل.توفر معظم الموارد العلمیة التی تمت مراجعتها استنتاجات مماثلة ، وفی الوقت الحالی هناک کمیة غیر کافیة من البیانات المتاحة وحتى یومنا هذا ، فإن استهلاک المنتجات النباتیة المعدلة وراثیًا آمن للاستهلاک إلى حد أکبر مع استثناءات قلیلة. تُحدِّث هذه الورقة الآثار غیر المرغوب فیها للمحاصیل المعدلة وراثیًا ومنتجاتها على الأنواع المستهدفة وغیر المستهدفة ومحاولات إلقاء الضوء على التحدیات والتهدیدات الناشئة المرتبطة بها. یدرک البحث الأساسی أیضًا تأثیر المحاصیل المعدلة وراثیًا على اضطراب فی التنوع البیولوجی ، ویشبه تطور المقاومة والتطور قلیلاً مع مختارین من الزراعة غیر المعدلة وراثیًا. کما نوقشت آفاق المستقبل.استهلاک المنتجات النباتیة المعدلة وراثیًا آمن للاستهلاک إلى حد کبیر مع استثناءات قلیلة. تُحدِّث هذه الورقة الآثار غیر المرغوب فیها للمحاصیل المعدلة وراثیًا ومنتجاتها على الأنواع المستهدفة وغیر المستهدفة ومحاولات إلقاء الضوء على التحدیات والتهدیدات الناشئة المرتبطة بها. یدرک البحث الأساسی أیضًا تأثیر المحاصیل المعدلة وراثیًا على اضطراب فی التنوع البیولوجی ، ویشبه تطور المقاومة والتطور قلیلاً مع مختارین من الزراعة غیر المعدلة وراثیًا. کما نوقشت آفاق المستقبل.استهلاک المنتجات النباتیة المعدلة وراثیًا آمن للاستهلاک إلى حد کبیر مع استثناءات قلیلة. تُحدِّث هذه الورقة الآثار غیر المرغوب فیها للمحاصیل المعدلة وراثیًا ومنتجاتها على الأنواع المستهدفة وغیر المستهدفة ومحاولات إلقاء الضوء على التحدیات والتهدیدات الناشئة المرتبطة بها. یدرک البحث الأساسی أیضًا تأثیر المحاصیل المعدلة وراثیًا على اضطراب فی التنوع البیولوجی ، ویشبه تطور المقاومة والتطور قلیلاً مع مختارین من الزراعة غیر المعدلة وراثیًا. کما نوقشت آفاق المستقبل.یتشابه تطور المقاومة والتطور قلیلاً مع مختارین الزراعة غیر المعدلة وراثیًا. کما نوقشت آفاق المستقبل.یتشابه تطور المقاومة والتطور قلیلاً مع مختارین الزراعة غیر المعدلة وراثیًا. کما نوقشت آفاق المستقبل.
1. مقدمة یبدو أن
الادعاءات الأخیرة بتوافق الآراء حول سلامة الکائنات المعدلة وراثیًا (GMOs) هی عبارة عن بنیة فنیة مضللة ومضللة (Hilbeck et al.، 2015؛ Domingo، 2016) بغض النظر عن الأدلة المتناقضة التی تم نشرها خلال العقود الثلاثة الماضیة والتی دفع المجتمع العلمی إلى إعادة النظر فی أن النقاش حول هذا الموضوع لم ینته بعد. مناظرات حول المقدمة التجاریة وراثیا
بدأت المحاصیل المعدلة (GM) بعد فترة وجیزة من تطویر أول کائن معدل وراثیا (1970s) مما أدى إلى تطویر خطوط إرشادیة لاستخدام الحمض النووی المؤتلف من قبل المعهد الوطنی للصحة (الولایات المتحدة الأمریکیة) (NIH، 2013). ولدت مثل هذه المناقشات بعض الأسئلة المثیرة للاهتمام التی یجب معالجتها قبل إطلاق کل کائن حی معدل وراثیا. هل یمکن أن تتفوق المحاصیل المعدلة وراثیا لإنتاج الحشائش الضارة؟ هل یمکن أن تضر بالحیاة البریة والحشرات غیر المستهدفة؟ هل یمکن أن تساعد فی بناء البیئة من خلال توفیر المواد الخام؟ یکون
المختصرات: ALS، Acetolactate Synthase؛ bp ، أزواج القاعدة ؛ Bt، BACILLUS thuringiensis؛ CaMV ، فیروس الفسیفساء Cauli ower ower. DNA ، حمض دیوکسیریبونوکلیک. EFSA ، الهیئة الأوروبیة لسلامة الأغذیة ؛ وکالة حمایة البیئة ، وکالة حمایة البیئة ؛ ERA ، تقییم المخاطر البیئیة ؛ FSA ، تقییمات نطاق المزرعة ؛ GD التنوع الجینی المدیر العام ، المعدل وراثیا ؛ الکائنات المعدلة وراثیًا ، کائن معدل وراثیًا ؛ HGT ، نقل الجینات الأفقی ؛ HR ، مقاومة مبیدات الأعشاب. ICSU المجلس الدولی للعلوم. IMI ، إیمیدازولینون ؛ المنغنیز. nDNA ، DNA العاری. NIH ، المعهد الوطنی للصحة ؛ NOS ، Nopaline Synthase ؛ PAT ، فوسفینوثریسین أسیتیل ترانسفیراز. الحمض النووی الریبی ، حمض الریبونوکلیک. المملکة المتحدة ، المملکة المتحدة ؛ الولایات المتحدة ، الولایات المتحدة ؛ WYMV ،
فیروس فسیفساء قمح أصفر.
author مؤلف المراسلة.
عنوان البرید الإلکترونی: [e-mail] (G. Chung).
1 ساهم کلا المؤلفین على قدم المساواة فی هذا العمل.
http://dx.doi.org/10.1016/j.envres.2017.03.011 تم
الاستلام فی 9 ینایر 2017 ؛ تم الاستلام بصیغة منقحة 7 مارس 2017 ؛ مقبول 8 مارس 2017
متاح على الإنترنت 27 مارس 2017
0013-9351 / © 2017 Elsevier Inc. جمیع الحقوق محفوظة.
أثرها البیئی مقبول أم غیر مقبول؟ وقد شجعت مثل هذه الأسئلة الناشئة علماء الأحیاء التطوریین ، وعلماء البیئة ، وأخصائیی الأوبئة ، وعلماء الأحیاء البیئیة على توسیع النقاش من أجل مستقبل أوسع. بعد نشر التقریر الأول عن المخاطر البیئیة للکائنات المعدلة وراثیًا (شاربلز ، 1982) ، بدأ مجتمع العلماء فی الترکیز على التأثیرات غیر المقبولة وأدوات تقییم هذه التأثیرات. من خلال مراجعة نماذج مختلفة لتقییم مخاطر الکائنات المعدلة وراثیًا ، أثار Regal (1986) جمیع المخاوف التی زعمت عدم وجود آثار بیئیة تنتجها المحاصیل المعدلة وراثیًا. وادعى أن الطبیعة لم تجرب حتى الآن جمیع المتغیرات الجینیة المحتملة وأن هناک مخاطر محتملة ینبغی تقییمها ومراعاة ذلک. وبالتالی ، على مدى العقود الثلاثة الماضیة ،لقد کانت السلامة البیئیة موضوعًا للبحث وقد ظهر تقییم تأثیر المحاصیل المعدلة وراثیًا على البیئة کمکون أساسی فی تطویر الکائنات المعدلة وراثیًا وکذلک فی العملیة التنظیمیة الدولیة. لذا ، یلزم النظر فی الوقت المناسب لحالة المعرفة الحالیة حیث تم تسویق المحاصیل المعدلة وراثیًا فی أجزاء کثیرة من العالم والعدید منها فی طور التنظیم. بشکل عام ، یمکن تلخیص المخاطر على البیئة على أنها (1) المخاطر المرتبطة بالتنوع البیولوجی بما فی ذلک وظائف النظام الإیکولوجی التی یتم اختیارها على التربة والأنواع غیر المستهدفة ؛ (2) المخاطر المصاحبة للتدفق الجینی وإعادة الترکیب الجینی ؛ و (3) المخاطر المصاحبة لتطورها ، أی تطور المقاومة سواء فی الآفات الحشریة أو فی الأعشاب ومحاصیل BACILLUS thuringiensis (Bt).الهدف من هذه المراجعة هو إبراز ومناقشة البیئة
آثار النباتات المعدلة وراثیا. على الصعید العالمی ، تجری أوساط العلماء فی مناقشات مکثفة حول الموضوع وأجبرتنا الأدبیات الموسعة للموضوع على توضیح طبیعة التأثیرات بالتفصیل. رکزنا على شرح الأسئلة الأساسیة المتعلقة بالانتخاب المباشر وغیر المباشر للکائنات المعدلة وراثیًا على البیئة.
2. الآثار البیئیة للمصانع المعدلة وراثیا
تمحور الجدل حول الآثار البیئیة للمحاصیل المعدلة وراثیًا على أسئلة مثل: ما هی المخاطر البیئیة المحتملة التی تنطوی علیها المحاصیل المعدلة وراثیًا؟ وإذا قمنا بتسویق المحاصیل المعدلة وراثیًا إلى أی مدى ستنقل الاختیارات غیر المرغوب فیها على الأنواع غیر المستهدفة؟ أولاً ، تشکل السمیة الناتجة عن المواد الکیمیائیة المستخدمة فی المحاصیل المعدلة وراثیًا تحدیًا کبیرًا للبیئة وکذلک للنباتات الموروثة (De Schrijver et al.، 2015). ثانیًا ، یمکن أن تکون هذه المحاصیل سامة للأنواع غیر المستهدفة وخاصة للأنواع "الصدیقة" مثل الخنافس والنحل والزبدة (Yu et al. ، 2011). بشکل عام ، یعد اختیار الزراعة المعیشیة أو الزراعة العضویة أو المکثفة على البیئة أمرًا واضحًا ، مما یدل بقوة على أن المحاصیل المعدلة وراثیًا یجب أن یکون لها آثار على البیئة. من بین العدید من منصات حمایة البیئة ، المجلس الدولی للعلوم (ICSU) ،توافق هیئة مراجعة العلوم GM و مجلس Nu andeld على أخلاقیات البیولوجیا (www.nu eld iobioethic- s.org) على أن المحاصیل المعدلة وراثیًا إما تنتخب إیجابیة أو سلبیة على البیئة اعتمادًا على کیفیة ومکان استخدامها. إن دور الهندسة الوراثیة فی إنتاج المحاصیل بشکل أکثر استدامة وکذلک الحفاظ على الموارد الطبیعیة ، بما فی ذلک التنوع البیولوجی ، أمر معقول. ومع ذلک ، لا یمکن تجنب دورها فی تسریع الانتقادات الضارة للزراعة. إن قضایا التأثیرات البیئیة الأساسیة لها أهمیة خاصة فیما یتعلق بإطلاق المحاصیل التجاریة المعدلة وراثیا (Dale et al.، 2002؛ Domingo and Giné Bordonaba، 2011a؛ Domingo، 2011b). وتشمل الآثار المباشرة نقل الجینات ، والصفات المختارة للأنواع غیر المستهدفة وکذلک الحیاة البریة ، والتدخل ، والأعشاب الضارةالموافقة على أن المحاصیل المعدلة وراثیًا لها إما اختیار إیجابی أو سلبی على البیئة اعتمادًا على کیفیة ومکان استخدامها. إن دور الهندسة الوراثیة فی إنتاج المحاصیل بشکل أکثر استدامة وکذلک الحفاظ على الموارد الطبیعیة ، بما فی ذلک التنوع البیولوجی ، أمر معقول. ومع ذلک ، لا یمکن تجنب دورها فی تسریع الانتقادات الضارة للزراعة. إن قضایا التأثیرات البیئیة الأساسیة لها أهمیة خاصة فیما یتعلق بإطلاق المحاصیل التجاریة المعدلة وراثیا (Dale et al.، 2002؛ Domingo and Giné Bordonaba، 2011a؛ Domingo، 2011b). وتشمل الآثار المباشرة نقل الجینات ، والصفات المختارة للأنواع غیر المستهدفة وکذلک الحیاة البریة ، والتدخل ، والأعشاب الضارةالموافقة على أن المحاصیل المعدلة وراثیًا لها إما اختیار إیجابی أو سلبی على البیئة اعتمادًا على کیفیة ومکان استخدامها. إن دور الهندسة الوراثیة فی إنتاج المحاصیل بشکل أکثر استدامة وکذلک الحفاظ على الموارد الطبیعیة ، بما فی ذلک التنوع البیولوجی ، أمر معقول. ومع ذلک ، لا یمکن تجنب دورها فی تسریع الانتقادات الضارة للزراعة. إن قضایا التأثیرات البیئیة الأساسیة لها أهمیة خاصة فیما یتعلق بإطلاق المحاصیل التجاریة المعدلة وراثیا (Dale et al.، 2002؛ Domingo and Giné Bordonaba، 2011a؛ Domingo، 2011b). وتشمل الآثار المباشرة نقل الجینات ، والصفات المختارة للأنواع غیر المستهدفة وکذلک الحیاة البریة ، والتدخل ، والأعشاب الضارةإن دور الهندسة الوراثیة فی إنتاج المحاصیل بشکل أکثر استدامة وکذلک الحفاظ على الموارد الطبیعیة ، بما فی ذلک التنوع البیولوجی ، أمر معقول. ومع ذلک ، لا یمکن تجنب دورها فی تسریع الانتقادات الضارة للزراعة. إن قضایا التأثیرات البیئیة الأساسیة لها أهمیة خاصة فیما یتعلق بإطلاق المحاصیل التجاریة المعدلة وراثیا (Dale et al.، 2002؛ Domingo and Giné Bordonaba، 2011a؛ Domingo، 2011b). وتشمل الآثار المباشرة نقل الجینات ، والصفات المختارة للأنواع غیر المستهدفة وکذلک الحیاة البریة ، والتدخل ، والأعشاب الضارةإن دور الهندسة الوراثیة فی إنتاج المحاصیل بشکل أکثر استدامة وکذلک الحفاظ على الموارد الطبیعیة ، بما فی ذلک التنوع البیولوجی ، أمر معقول. ومع ذلک ، لا یمکن تجنب دورها فی تسریع الانتقادات الضارة للزراعة. إن قضایا التأثیرات البیئیة الأساسیة لها أهمیة خاصة فیما یتعلق بإطلاق المحاصیل التجاریة المعدلة وراثیا (Dale et al.، 2002؛ Domingo and Giné Bordonaba، 2011a؛ Domingo، 2011b). وتشمل الآثار المباشرة نقل الجینات ، والصفات المختارة للأنواع غیر المستهدفة وکذلک الحیاة البریة ، والتدخل ، والأعشاب الضارةإن قضایا التأثیرات البیئیة الأساسیة لها أهمیة خاصة فیما یتعلق بإطلاق المحاصیل التجاریة المعدلة وراثیا (Dale et al.، 2002؛ Domingo and Giné Bordonaba، 2011a؛ Domingo، 2011b). وتشمل الآثار المباشرة نقل الجینات ، والصفات المختارة للأنواع غیر المستهدفة وکذلک الحیاة البریة ، والتدخل ، والأعشاب الضارةإن قضایا التأثیرات البیئیة الأساسیة لها أهمیة خاصة فیما یتعلق بإطلاق المحاصیل التجاریة المعدلة وراثیا (Dale et al.، 2002؛ Domingo and Giné Bordonaba، 2011a؛ Domingo، 2011b). وتشمل الآثار المباشرة نقل الجینات ، والصفات المختارة للأنواع غیر المستهدفة وکذلک الحیاة البریة ، والتدخل ، والأعشاب الضارة
إعادة الترکیب الجینی للحمض النووی الحر فی البیئة. على العکس من ذلک ، تشمل الآثار غیر المباشرة الاختیارات الضارة والجانبیة للرقابة الکیمیائیة ، أی تقلیل کفاءة الآفات والأمراض والأعشاب الضارة ، والاختیار على المیاه والتربة والانحطاط العالمی للتنوع البیولوجی (Tutelyan، 2013). معالجة أدناه هی أکثر الآثار البیئیة القابلة للنقاش.
التأثیر المباشر للمحولات على البیئة
الجینیة
یعتبر الجینات ow ow قوة تطوریة رئیسیة تجلب تغییرات فی ترددات الجینات إلى جانب الطفرة والانحراف الجینی والاختیار (لو ویانغ ، 2009). یمکن أن یعکس الجینات البیئة عن طریق خلق الحد من التماسک بین السکان وکذلک زیادة التنوع بین الأفراد داخل السکان (Mertens ، 2008). إن بنیة التنوع الجینی (GD) هی أیضا إحدى نتائج الجینات (Gepts and Papa، 2003). إن إدخال الکائنات المعدلة وراثیًا غیر الأصلیة فی النظم البیئیة یشکل مخاطر محتملة طویلة المدى على البیئة ، ومن الصعب توقع نتائجها. یهتم العلماء من مختلف التیارات حول العالم بإمکانیة نقل تسلسل الجینات إلى الأنواع البریة ذات الصلة أو الأعشاب عن طریق نقل الجینات الأفقی (HGT) أو التهجین.لا شک فی أن الآثار البیئیة لکل حالة على حدة متغیرة ، ولکن یمکن تعمیم بعض مختارات الجینات على أساس النتائج العامة فیما یتعلق بالعدید من الحالات ، مثل تطور الأعشاب الخارقة ، وتطور مسببات الأمراض الفیروسیة الجدیدة. ، عدم استقرار الجینات المعدلة فی البیئة ، وخلق GD ، وتطور الآفات ومسببات الأمراض التی لدیها مقاومة للمرکبات الجدیدة (Beckie et al. ، 2012 ؛ Yu et al. ، 2011 ؛ Egan et al. ، 2011). بالتزامن ،2011 ؛ Egan et al. ، 2011). بالتزامن ،2011 ؛ Egan et al. ، 2011). بالتزامن ،
یجب أیضًا معالجة الاختیارات الثانویة للجین بما فی ذلک الاختیارات على الأنواع غیر المستهدفة ، واضطراب التنوع البیولوجی ، وتشرید الأنواع وانقراضها ، واضطراب البیئة الدقیقة للتربة والأنواع ذات الأهمیة البیئیة (Layton et al. ، 2015). لا یمکن تجاهل إمکانیة تطور أنواع جدیدة ویمکن أن تؤدی أیضًا إلى عدد لا حصر له من التفاعلات الحیویة (Beusmann and Stirn، 2001).
إنه توقع ضمنی للنظر فی الجینات من المحاصیل المعدلة وراثیا
لقد حدث منذ آلاف السنین بین الأنواع المتوافقة جنسیاً (Keese ، 2008). ومع ذلک ، فإن هذا التوقع یستند إلى بعض المفاهیم الأساسیة مثل المسافة بین الأنواع النباتیة المتوافقة ، والتزامن بین وقت الزراعة ، وبیئة الأنواع المتلقیة والتوافق الجنسی للمسار (Han et al. ، 2015 ؛ Gressel and Rotteveel ، 1999). بعض خصائص الجینات المحورة تجعلها أکثر ملاءمة للتدخل فی نظیراتها البریة مثل الهیمنة ، وعدم الارتباط بألیلات المحاصیل الضارة ، والموقع على الجینومات المشترکة و / أو على الکروموسومات المتجانسة (هارتمان وآخرون ، 2013 ؛ ستیوارت وآخرون ، 2003 ). یجری تطویر النماذج الریاضیة لحرکة حبوب اللقاح للتنبؤ بإمکانیة نقل الجینات من خلال هذه الآلیة (Dale et al.، 2002؛ Raybould and Gray، 1999). أمثلة على ذلک
تم الإبلاغ عن التحقیقات فی بذور اللفت والذرة والقطن والقمح والشعیر والفاصولیا والأرز (یان وآخرون ، 2015 ؛ هان وآخرون ، 2015 ؛ لو ویانغ ، 2009). یعتمد نقل الجینات بوساطة حبوب اللقاح فقط على بیولوجیا التلقیح فی النبات ، وکمیة حبوب اللقاح المنتجة ، ونظام التزاوج بین الأنواع المانحة والمتلقیة ، ومعدل التکاثر ، والکثافة النسبیة للأنواع المانحة والمتلقیة ، وأنواع ناقلات الریاح ، والاضطراب الهوائی ، والتیار المائی ، درجة الحرارة والرطوبة وشدة الضوء (Papa، 2005؛ Mercer et al.، 2007؛ Hancock، 2003). من تحقیق أخیر أجراه دونغ وآخرون (2016) ، أفادوا أن الجین بوساطة حبوب اللقاح کان
واضحًا بشکل کبیر من خلال اتجاه الریاح. علاوة على ذلک ، فإن
تم الإبلاغ عن تجعد فی الجین بوساطة حبوب اللقاح مع زیادة المسافة من مصدر حبوب اللقاح فی القمح المعدلة وراثیا المقاوم WYMV N12-1. فی الذرة المعدلة وراثیا ، الکانولا وزحف عشب زاحف ، انخفض معدل نقل حبوب اللقاح بسرعة عندما تم زیادة المسافة بمقدار 30 م و 20 م و 20 م على التوالی (Goggi وآخرون ، 2007 ؛ کنیسبل وآخرون ، 2008 ؛ Van de Water وآخرون . ، 2007). کما تم الإبلاغ عن أعلى تکرار للجین ow ow فی زحف الأعشاب والحشائش الصلبة نتیجة لقاح اللقاح مع متبرع حبوب اللقاح فقط على بعد 2000 و 3000 متر (Van de Water et al.، 2007؛ Busi et al.، 2008). وقد لوحظ تواتر منخفض نسبیًا للجین المتدفق فی المحاصیل ذاتیة التلقیح مقارنة بالمحاصیل المتلقحة (Warwick et al.، 2009) کما هو الحال فی الجینات المباشرة وغیر المباشرة الملقحة باللقاح من الأرز إلى أعشاب الأرز الأحمر و
والعکس صحیح <1٪. هناک آلیتان محتملتان آخرتان مسؤولتان عن الجین - وهما الوساطة فی البذور وطرق الوساطة فی الانتشار النباتی (لو ، 2008). یتم دعم النقل الجینی بوساطة البذور عن طریق الخطأ البشری أثناء البذر أو الحصاد أو مناولة ما بعد الحصاد أو وجود النباتات العرضیة (Schulze et al. ، 2014). لوحظ وجود جینات مقاومة مبیدات الأعشاب فی البذور المحصودة فی المزرعة فی الذرة والقمح والکانولا (Petit et al.، 2007؛ Gaines et al.، 2007؛ Friesen et al.، 2003). إما عن طریق الأعضاء النباتیة للنباتات أو الحیوانات المختلفة (Schulze et al. ، 2014). یجادل العلماء فی أنه سواء کان مثل هذا التدهور فی التحول الجینی مهمًا حقًا أم لا ، وإذا کان الأمر مهمًا حقًا ، فماذا ستکون النتیجة؟ کما قابل للنقاش کما ذکر أعلاه ،کانت مثل هذه الأحداث مستمرة فی الطبیعة بین المحاصیل التقلیدیة وسباقات الأراضی دون تکوین أی مشکلة بیئیة. یثیر إدخال سمات جدیدة وجینات جدیدة فی النظم البیئیة نتیجة للهندسة الوراثیة مخاوف إضافیة تسمح بتدفق الجینات إلى محاصیل متنوعة ذات إمکانات تغلغل متغیرة (Ellstrand et al. 2003b). نناقش هنا التأثیرات التفصیلیة للجین على البیئة مصحوبة بالأبحاث الأساسیة ذات الصلة.نناقش هنا التأثیرات التفصیلیة للجین على البیئة مصحوبة بالأبحاث الأساسیة ذات الصلة.نناقش هنا التأثیرات التفصیلیة للجین على البیئة مصحوبة بالأبحاث الأساسیة ذات الصلة.
سائل ترانسجین × وایلد. یعترف العلماء بإمکانیة تدفق الجینات المحورة بسبب قدرة النباتات على التهجین مع الأنواع المتوافقة جنسیاً وإطلاق الهجینة فی البیئة وکذلک من انتشار التلوث المحول جینیاً. یمکن أن یعزى الاضطراب فی النظام الإیکولوجی إلى استمرار الهجین المحول وراثیًا المحتمل الذی یتمتع بمیزة تنافسیة على السکان البریة. نظریًا ، من أجل تطویر مثل هذا الهجین فی ظل الظروف الطبیعیة ، سیکون حدث تهجین نادرًا مناسبًا (Cruz-Reyes et al. ، 2015) ویمکن أن یکون الهجین المتطور یتمتع بقدرة أعلى مقارنة بوالدیه. اللیاقة البدنیة هی القدرة النسبیة لهجین على البقاء والتکاثر فیما بعد فی بیئة (Heil and Baldwin، 2002؛ Haygood et al.، 2003).یعتمد تطویر مثل هذا الهجین على عوامل معینة مثل تزامن فترة التشغیل ، والقدرة التناسلیة للهجین ومعدل بقائه (لو ویانغ ، 2009) (الشکل 1). یمکن أن تنخفض اللیاقة البدنیة فی السلالة الهجینة الأولى F1 ولکن یتم استردادها فی السلالات الهجینة التالیة کما لوحظ فی أشجار الشمس المقاومة إیمیدازولینون (IMI) (Presotto et al.، 2012). وقد لوحظت کمیة وفیرة من التفاوتات فی هجینة BRASSICA RAPA × BRASSICA NAPUS F1 وکلا النوعین الأبوی (Hooftman et al.، 2014). خطر نقل الجین غیر المقصود أعلى فی المناطق التی نشأت فیها أنواع المحاصیل ولها أقارب بریة (Lu and Snow، 2005). الکشف عن NOS (نوبالین سینسیز) فاصل وCaMV (Cauli فلوریدا ower فیروس موزاییک) 35Sیمکن أن تنخفض اللیاقة البدنیة فی السلالة الهجینة الأولى F1 ولکن یتم استردادها فی السلالات الهجینة التالیة کما لوحظ فی أشجار الشمس المقاومة إیمیدازولینون (IMI) (Presotto et al.، 2012). وقد لوحظت کمیة وفیرة من التفاوتات فی هجینة BRASSICA RAPA × BRASSICA NAPUS F1 وکلا النوعین الأبوی (Hooftman et al.، 2014). خطر نقل الجین غیر المقصود أعلى فی المناطق التی نشأت فیها أنواع المحاصیل ولها أقارب بریة (Lu and Snow، 2005). الکشف عن NOS (نوبالین سینسیز) فاصل وCaMV (Cauli فلوریدا ower فیروس موزاییک) 35Sیمکن أن تنخفض اللیاقة البدنیة فی السلالة الهجینة الأولى F1 ولکن یتم استردادها فی السلالات الهجینة التالیة کما لوحظ فی أشجار الشمس المقاومة إیمیدازولینون (IMI) (Presotto et al.، 2012). وقد لوحظت کمیة وفیرة من التفاوتات فی هجینة BRASSICA RAPA × BRASSICA NAPUS F1 وکلا النوعین الأبوی (Hooftman et al.، 2014). خطر نقل الجین غیر المقصود أعلى فی المناطق التی نشأت فیها أنواع المحاصیل ولها أقارب بریة (Lu and Snow، 2005). الکشف عن NOS (نوبالین سینسیز) فاصل وCaMV (Cauli فلوریدا ower فیروس موزاییک) 35Sخطر نقل الجین غیر المقصود أعلى فی المناطق التی نشأت فیها أنواع المحاصیل ولها أقارب بریة (Lu and Snow، 2005). الکشف عن NOS (نوبالین سینسیز) فاصل وCaMV (Cauli فلوریدا ower فیروس موزاییک) 35Sخطر نقل الجین غیر المقصود أعلى فی المناطق التی نشأت فیها أنواع المحاصیل ولها أقارب بریة (Lu and Snow، 2005). الکشف عن NOS (نوبالین سینسیز) فاصل وCaMV (Cauli فلوریدا ower فیروس موزاییک) 35S
الشکل 1. العوامل (الظروف الجویة ، وظروف التلقیح ، والتوافق مع النمط الجینی ، والتقاطع العکسی) فی معدل تأثیر الجین ow من خلال التهجین.
عزز المروج فی مجتمعات سباق الأراضی للذرة المکسیکیة فکرة نقل الجینات من الکائنات المعدلة وراثیًا إلى الأجناس البریة والأقارب البریة (Pineyro-Nelson et al.، 2009). بعد انتقال الجینات لاستضافة جینومات النبات ، ستلعب عوامل معینة مثل النشاط الهجین والاختیار والتغایر دورًا فی تحدید تکرار الجینات فی المجموعات البریة. تعتمد اللیاقة فی الهجینة فقط على الکفاءة للعبور مع نظرائهم البریة أو الأنواع ذات الصلة ، ودورة حیاة الهجینة وآبائهم ، والخصوبة ، والتغیرات فی معدلات بقاء بنک البذور ، والبذور
المثابرة وخمول البذور (Lu and Snow، 2005؛ Hooftman et al.، 2014). یجب أن تکون تکالیف اللیاقة البدنیة فی النباتات والمحاصیل البریة مرهقة بسبب خلفیاتها الوراثیة المتنوعة والأسباب المحتملة هی تضخم الأوعیة الدمویة ، والتکالیف الفسیولوجیة للسمات الجدیدة أو اختیار مواقع إدخال معینة داخل الجینوم والتغیرات الجینیة فی جینومات النباتات نتیجة لطفرات الإدراج ( شنیل وآخرون ، 2015). کانت لیاقة المحاصیل × هجن هجین من أشعة الشمس البریة أکبر فی الظروف التنافسیة النسبیة لزراعة القمح مقارنة بخطوط المحاصیل وقد انعکست إلى حد کبیر من خلال التفاعلات الوراثیة × البیئة (Mercer et al. ، 2007). فی ضوء اختیار عشوائی وغیر مقصود المذکور أعلاه لسمات أخرى ذات صلة لیست مهملة ولکن قد تظل دون أن یلاحظها أحد حتى إنشاء الجینات المعدلة کمجموعات بریة ؛أحد الأمثلة على ذلک هو بنجر السکر المعدّل وراثیًا × الهجن السویسری السلق لنمط الانشقاق الخاص بهم (Ellstrand، 2003a). وضعت مجموعة من الأفراد ثلاثی الصیغة الصبغیة فی elds الکانولا فای التجاریة فی تشیلی تعرض الأدلة من GM × البریة interspeci فای ج التهجین (برییتو، 2006). افترض جریسیل (2000) أیضًا فرض عقوبة فی ARABIDOPSIS THALIANA التی نشأت للتو من مقاومة الموقع المستهدف وزیادة القدرة على التبرع باللقاحات إلى النباتات الأم غیر المعدلة وراثیًا. ویصاحب حالات الجین هذه دائمًا نوع من الضغط الانتقائی ضد مبیدات الأعشاب أو المبیدات الحشریة أو الإجهاد اللاأحیائی أو مسببات الأمراض. ومع ذلک ، حتى إذا لم یکن هناک أی نوع من التداخل فی ضغط الانتقاء ، فإن استمرار الجینات المحورة فی التجمعات البریة لا یزال ممکنًا بسبب استعادة الانتقائیة عن طریق التراجع العکسی المتتالی (وانج وآخرون ، 2001) وقد لاحظه شولز وآخرون ،(2014) الذین أبلغوا عن وجود نباتات عنیفة من بذور الزیت فی سویسرا مقاومة للجلوفوسینات (ولا سیما الأحداث MS8 × RF3 و MS و RF3) حتى لو لم یکن هناک اغتصاب فی البذور الزیتیة المعدلة وراثیًا فی المنطقة المحیطة وقت أخذ العینات. الجسر الجینی من ناحیة أخرى مسؤول أیضا عن
یمکن للجین ow ow مثل هجین المحاصیل والنبات البری المتوافق جنسیاً أن ینقل الجینات مباشرة إلى الأنواع غیر الهجینة (Lu and Snow، 2005؛ Tutelyan، 2013؛ Darmency، 2000). من بین العائلات المستهدفة لإدخال الجینات المحورة ، تم الإبلاغ عن أن عائلات POACEAE و BRASSICACEAE لدیها الحد الأقصى من الهجینة الطبیعیة (الهیئة الأوروبیة لسلامة الأغذیة ، 2016). أفاد Ellstrand (2002) أن ما لا یقل عن 44 نباتًا مزروعًا یمکن أن یعبر مع واحد أو أکثر من الأقارب البریة فی مناطق بیئیة زراعیة زراعیة شدیدة البرودة فی العالم. وقد لوحظ أن 28 نوعًا مزروعًا بما فی ذلک 22 محصولًا غذائیًا عالمیًا لدیها تهجین طبیعی مع واحد أو أکثر من الأقارب البریة. أکد کذلک التهجین مع النباتات البریة ذات الصلة لـ 83 نوعًا ، بسبب وجود تعاطف ،کان من الواضح أن 48 نوعًا لدیها ما هو أکثر من مجرد وسطاء صرفیة. فی الآونة الأخیرة ، تم توثیق إمکانات تجاوز 11 المحاصیل المعدلة وراثیًا مع الأوعیة الدمویة Chile ora فی شیلی من قبل Sanchez et al. ، (2016). 810 من 3505 من الأنواع المدخلة و 824 من 4993 من الأنواع الأصلیة لها علاقات متبادلة إما على أساس الجنس أو المراسلات بین الأنواع. استنادًا إلى التقاریر المذکورة أعلاه ، یتم عرض مستوى احتمالیة المخاطر فی 25 محصولًا مفلطحًا فی الشکل 2.
بالإضافة إلى ذلک ، قد تحمل سلالات هجینة من الأنواع المتوافقة مع GM × جنسًا ظروف ألیلیة نصفیة والتی لدیها إمکانیة عدم التعبیر على المستوى المظهری إلا إذا وصلت إلى حالة متماثلة الزیجوت نتیجة لأحداث ذاتیة أو تلاقح إضافیة (Sanchez et al. ، 2016 ). وأکدت مجلة GM Science Review (2003) عدم وجود مثل هذه الهجینة التی یمکن أن تصبح غازیة فی البریة فی المملکة المتحدة. علاوة على ذلک ، لم
یتم توثیق مثل هذا التحول فی الجینات فی الذرة والقطن والکانولا وفول الصویا (Heuberger et al.، 2010). ومع ذلک ، فی حالة B. NAPUS ، مقاومة مبیدات الأعشاب
الشکل 2. مستوى احتمالیة اختطار الجین ow ow فی 25 محصولًا مشترکًا بناءً على الأدلة الجزیئیة (ستیوارت وآخرون ، 2003) ، وحرکة اللقاح (Raybould and Gray 1999) وبیولوجیا المحصول (Hancock 2003؛ Gressel and Rotteveel 1999؛ میرتنز 2008). بناءً على هذه التقاریر ، تم ترتیب الأنواع فی ثلاث مجموعات ، أی مخاطر عالیة ومتوسطة ومنخفضة. ولفت الشکل باستخدام Microsoft O إسنا ce® أداة باور بوینت.
تم نقل transgene إلى نوعها من الأعشاب البریة النسبیة B. RAPA فی کیبیک ومن ثباتها خلال السنوات الست التالیة ، لوحظ أنه لم یحدث ضغط انتقائی لمبیدات الأعشاب فی الظروف الطبیعیة (Warwick et al.، 2008). استنادًا إلى التقاریر المذکورة أعلاه ، من الواضح أن الهجینة قد تتطور عن طریق إدخال الکائنات المعدلة وراثیًا مع أقاربها البریة ، وبالتالی توجد إمکانیة تحول الجینات المقاومة.
تکدیس المحول. هناک زیادة فی استخدام المحاصیل المعدلة وراثیًا حول العالم مع تطور النباتات المعدلة وراثیًا مع مقاومة محسنة لمبیدات الأعشاب والآفات الحشریة. المنطقة التی تغطیها سمة معدلة وراثیا واحدة ، مثل تحمل الغلوفوسینات ، لا تزال مرتفعة ولکن النسبة النسبیة للمحاصیل المعدلة وراثیا ذات الصفات المکدسة (تحمل مبیدات الأعشاب ، مقاومة الحشرات ، استعادة الخصوبة ، عقم الذکور ، استقلاب مانوز ، علامة مرئیة ومقاومة المضادات الحیویة) لدیها فی ازدیاد. فقط فی عام 2012 ، تم غرس 43.7 ملیون هکتار بعد أن کانت مکدسة من سمات التکنولوجیا الحیویة بمتوسط ​​زیادة سنویة بنسبة 31 ٪ (www.isaaa.org). تسعى العدید من الشرکات التجاریة مثل Bayer Crop Science و Syngenta و Pioneer و Monsanto و Dow Agro Sciences إلى تحقیق المحاصیل المعدلة وراثیًا بسمات مکدسة (الجدول التکمیلی 1).یجب أیضًا مراعاة العواقب البیئیة والبیئیة للتراص المحول للجینات. قد یشمل التلوث المحول وراثیًا التراکیب المعدلة وراثیًا المعتمدة وکذلک التسلسلات والتراکیب التی لم تتم الموافقة علیها فی بلد معین (De Schrijver et al.، 2007). صنف Kok وآخرون (2014) ثلاثة سیناریوهات خطر محتملة من النباتات ذات الصفات المکدسة. هذه هی الاستقرار الجینی ، والتغیرات فی المستوى
للتعبیر الجینی والاختیارات التآزریة أو المعادیة. فی البدایة ، قد یکون احتمال هروب الجین المکدس منخفضًا ، ولکن على المدى الطویل ، من المحتمل أن یتم العثور على جینات متعددة فی مجموعات النباتات البریة (De Schrijver et al. ، 2007). فی حالات نادرة ، قد یتم دمج الجینات المشفرة نوویاً والمشفرة البلاستید (Halpin، 2005). قد یؤدی التراص العرضی ، وکذلک التکاثر المتعمد بین النباتات المعدلة وراثیًا المتوافقة مع الجنس ، إلى تراکم العدید من الجینات فی نفس المنطقة. أجیال متتالیة ذات صلة وجنسیا
ستتاح الفرصة لأنواع الأعشاب المتوافقة لاستقبال الجینات المحورة بمجالات واسعة من أسالیب العمل مثل مقاومة الآفات ، والضغوط العنیفة ، والتسامح مع مبیدات الأعشاب وما إلى ذلک ، وستستمر فی البیئة بقوة أکبر (Mertens ، 2008). مکنت التطورات الأخیرة فی الهندسة الوراثیة البلاستید من التعبیر عن جینات متعددة فی أوبرون واحد. على العکس من ذلک ، فإن هروب الجینات من مثل هذه الأحداث سیمهد طرقًا للتدخل ربما مجموعة کاملة من الجینات المحورة التی غالبًا ما ترتبط بمسار التمثیل الغذائی واحد. یمکن أن تتطور المخاطر البیئیة نتیجة لمثل هذا الجین للأعشاب الضارة المقاومة والمتسامحة فی جیل واحد فقط (بوک ، 2007). یمکن ملاحظة التغیرات الجوهریة فی التعبیر الجینی الداخلی وعلى مستوى البروتین فی النباتات المعدلة وراثیًا ذات الصفات المکدسة مقارنة بحدث واحد أو النظراء التقلیدیین.التعبیر عن جینین مکدسین
(Enolpyruvulshikimate-3-phosphate synthase وجینات البکاء) نتج عنها تغیرات فی مسارات الطاقة / الکربوهیدرات وإزالة السموم فی الذرة. کلا الجینین المکدسین کان تعبیرهما أقل بنسبة 34٪ عند المقارنة مع الهجینة ذات الحدث الواحد (Agapito-Tenfen et al.، 2014). اقترحت بعض التقاریر أن هذه التعبیرات المخفضة یمکن أن تؤدی إلى تطور المقاومة فی الآفات الحشریة المستهدفة (De Schrijver et al.، 2015). قد تنتقی الاختیارات المتآزرة والمتضاربة للمورثات المحورة مکدسة المخاطر على مستویین. أولاً ، قد یتسبب تفاعل البروتینات أو مکونات الحدث المکدسة على مستوى مکونات النبات المعدلة وراثیًا فی حدوث بعض المسارات مثل حمض فول الصویا المعدل وراثیًا وقد یؤدی فول الصویا المعدلة وراثیًا إلى التآزر أو الخصومة على المکونات الأخرى لمسار حمض الأولیک ثانیًا ،یمکن توقع المنتخب على المستوى الخلوی حیث قد یعکس التعبیر عن الجینات مستویات من مکونات الخلیة (Kok وآخرون ، 2014). ومع ذلک ، على المستوى الخلوی ، لا یمکن أن یرتبط الخطر فقط بسمات مکدسة ، لأن الجینات المحورة لحدث واحد قد تؤدی أیضًا إلى نفس المخاطر. بالمقارنة مع المحاصیل ذاتیة التلقیح ، فإن المحاصیل الملقحة المفتوحة معرضة بشکل کبیر لخطر الإصابة بسمات معدلة وراثیا متعددة الجینات نتیجة لإعادة ترکیب العدید من الجینات المحورة. ما هو التأثیر المحتمل لمثل هذا الجین المکدس فی الجینات على البیئة والتنوع البیولوجی؟ حسنًا ، سیکون أهم شیء هو إدارة الأعشاب والمتطوعین المتحولین. لقد کان المتطوعون المعادون للجینات المنقولة مکتمدین فی کندا (اغتصاب البذور الزیتیة) مقاومون لمبیدات الأعشاب الضارة (Dietz-Pfeilstetter and Zwerger ، 2009). لذا فإن السؤال هو ،کیف یمکن إدارة مثل هذا التهدید البیئی؟ اقترح أورسون (2002) أنه سیکون من المحتم ممارسة مثل هؤلاء المتطوعین فی مجال الزراعة. اقترح De Schrijver وآخرون (2015) اختبارات السیناریو الأسوأ النظری لتقدیر اختیار بروتینات Bt المکدسة على الأنواع اللافقاریة غیر المستهدفة. وشدد على حقیقة أن المعرفة الحالیة لتفاعلات توکسین Bt محدودة ویجب تقییمها من خلال بیانات أکثر دقة. أفاد Schuppener et al. (2012) أن الذرة المکدسة (Cry1A.105 و Cry2Ab2) ضد lepidopteran و chrysomelidae لم یکن لها تأثیر کبیر على زبدة السلحفاة فی المناظر الطبیعیة الزراعیة الأوروبیة. دراسة أخرى تشمل الذرة Bt11 × MIR604 ؛ معربا عن بروتینات Cry1 Ab و mCry3A ،کشفت نتائج غیر معقولة أن زراعة الذرة المعدلة وراثیًا لم یکن لها تفاوت أکبر من أحداث الذرة الفردیة ذات الصلة (Raybould وآخرون ، 2012). تم دراسة التأثیر السمی المشترک لبروتینات Cry1F وبروتینات الفوسفینوثریسین أسیتیل ترانسفیراز (PAT) من ذرة TC1507 على أبقار الألبان ، وبقرات اللحم البقری ، والخنازیر ، والدجاج البیاض ، ودجاج التسمین والقوارض. قدم التقریر
ضئیلة أو معدومة للحساسیة أو السامة للإنسان أو أی من الکائنات الحیة المدروسة. لم یتم الکشف عن مدى الجین ow و HGT (Baktavachalam وآخرون ، 2015).
نقل الجینات الأفقیة. یعتبر النقل المستقر للجینات بخلاف الوالد إلى النابض (الجنسی / اللاجنسی) جینًا أفقیًا
النقل (HGT) (Keese ، 2008). یحدث النقل عن طریق مرور المادة الوراثیة للمتبرع عبر الحدود الخلویة ، یلیه الدمج الوراثی فی ​​جینوم الکائن المتلقی. أکثر إستراتیجیات التحول الجینی شیوعًا ، مثل أجروباثیریوم تومفاسیینز هی نتیجة HGT (کونر وآخرون ، 2003). من الطبیعی أن تشارک العدید من الآلیات المتنوعة فی امتصاص وإنشاء المواد الوراثیة بالإضافة إلى التنبیغ والتحویل والاقتران. الحالات البیئیة بما فی ذلک التربة والمیاه العذبة ومیاه البحر ، والنفایات من الصناعة والحیوانات ، وأسطح النبات ، وأمعاء الإنسان والحیوان واللعاب والمنتجات الغذائیة قد تساعد HGT (Burmeister ، 2015). مع ظهور الهندسة الوراثیة ، یتم التشکیک فی المخاطر المرتبطة بالبیئة والتنوع البیولوجی من خلال النظر فی إمکانات HGT.لقد تم بالفعل الاعتراف بدور HGT فی تطور الکائنات الحیة الدقیقة وکذلک الکائنات الحیة الدقیقة فی الظروف الطبیعیة ، وهی حقیقة مفهومة جیدًا أن HGT المیکانیکی لیس له آثار سلبیة مباشرة ولکن التغیرات فی الکائن الحی المتلقی تخلق اختیارات جذریة.
(کونر وآخرون ، 2003). قدم Keese (2008) تفسیرات مفصلة للمخاطر
المرتبطة بـ HGT والعوامل المحتملة التی تلعب دورًا فی التحول الجینی. أثار HGT من النباتات المعدلة وراثیًا مخاوف إضافیة حول إمکانیة نقل الجینات إلى کائن حی آخر. یمکن أن یصبح مثل هذا الجین خطرًا محتملاً على البشریة وکذلک على البیئة الجزئیة والکلی (کونر وآخرون ، 2003). یمکن أن تتضمن الحالات المحتملة لهرمون النمو (HGT) نقل مقاومة المضادات الحیویة للجینات المسببة للأمراض والجینات المحورة إلى الفیروسات و / أو البشر (Ho et al.، 2000). یمکن أن تحدث عملیات نقل الجینات هذه فی التربة والماء وکذلک الجهاز الهضمی للإنسان أو الحیوان. ومع ذلک ، لا تزال هذه الحالات مضاربة للغایة ولا تزال هناک أدلة تجریبیة مفصلة.من المهم النظر فی تفاعل الألیلات بین المجتمعات البکتیریة مع مراعاة خاصة لـ HGT الذی یسلط الضوء على حقیقة أن الحواجز البیئیة التی تحول دون نقل الألیل یمکن تجاوزها بطرق صعبة. یتم اعتماد هذه الاستراتیجیة من قبل العدید من الأنواع البکتیریة للحفاظ على التشابه الجینی للسکان ، ومع ذلک ، فإن هذه الظاهرة الممیزة تشکل تهدیدًا للبیئة عند النظر إلیها فی سیاق النباتات المعدلة وراثیًا والتفاعل البکتیری على مستوى المناخ المحلی. اکتساب مقاومة المضادات الحیویة المتعددة فی مجموعة واسعة من السکان البکتیریة بسبب الاستخدام الواسع النطاق للمضادات الحیویة فی البشر والطب الحیوانی هو مصدر قلق آخر (Lawrence and Retchless، 2009).یتم اعتماد هذه الاستراتیجیة من قبل العدید من الأنواع البکتیریة للحفاظ على التشابه الجینی للسکان ، ومع ذلک ، فإن هذه الظاهرة الممیزة تشکل تهدیدًا للبیئة عند النظر إلیها فی سیاق النباتات المعدلة وراثیًا والتفاعل البکتیری على مستوى المناخ المحلی. اکتساب مقاومة المضادات الحیویة المتعددة فی مجموعة واسعة من السکان البکتیریة بسبب الاستخدام الواسع النطاق للمضادات الحیویة فی البشر والطب الحیوانی هو مصدر قلق آخر (Lawrence and Retchless، 2009).یتم اعتماد هذه الاستراتیجیة من قبل العدید من الأنواع البکتیریة للحفاظ على التشابه الجینی للسکان ، ومع ذلک ، فإن هذه الظاهرة الممیزة تشکل تهدیدًا للبیئة عند النظر إلیها فی سیاق النباتات المعدلة وراثیًا والتفاعل البکتیری على مستوى المناخ المحلی. اکتساب مقاومة المضادات الحیویة المتعددة فی مجموعة واسعة من السکان البکتیریة بسبب الاستخدام الواسع النطاق للمضادات الحیویة فی البشر والطب الحیوانی هو مصدر قلق آخر (Lawrence and Retchless، 2009).اکتساب مقاومة المضادات الحیویة المتعددة فی مجموعة واسعة من السکان البکتیریة بسبب الاستخدام الواسع النطاق للمضادات الحیویة فی البشر والطب الحیوانی هو مصدر قلق آخر (Lawrence and Retchless، 2009).اکتساب مقاومة المضادات الحیویة المتعددة فی مجموعة واسعة من السکان البکتیریة بسبب الاستخدام الواسع النطاق للمضادات الحیویة فی البشر والطب الحیوانی هو مصدر قلق آخر (Lawrence and Retchless، 2009).
وقد أظهر Tepfer et al. نقل الجینات من جذور النباتات وأوراقها المعدلة وراثیًا إلى الکائنات الحیة الدقیقة. (2003). وقد أکدت هذه الدراسات أن نبات الأرابیدوبسیس ، والاغتصاب من البذور الزیتیة ، والتبغ ، والبرسیم ، والجزر یمکن أن ینقل الجینات (نظام الجینات nptII کعلامة) إلى بکتیریا التربة ACINETOBACTER spp. کشفت العدید من التجارب أن أوراق التبغ السلیمة التی تحتوی على جینات بلاستید یمکن أن تنتج المتحولات البکتیریة بشکل ثابت. وقد اعتبرت عوامل معینة مهمة فی
HGT مثل حجم الجین المحول أو الجین النووی أو البلاستید المتسلسل ، الفسیفساء المتسلسلة ، الضغط الانتقائی ، رقم نسخة الجینات المحورة ، حجم الجینوم للأنواع المتلقیة ، استخدام الکودون بین الأنواع المانحة والمتلقیة ، نوع المروج المستخدم فی الإدخال ، توافق الحمض النووی الریبی و آلات البروتین الاصطناعیة. (Tepfer وآخرون ، 2003 ؛ دانییل وآخرون ، 2001). البطاطا المعدلة وراثیا الطبیعیة (IPOMOEA BATATAS [L.] Lam.) التی تأوی العدید من A.
أی تسلسل IbT-DNA1 و IbT-DNA2) یعزز الفرضیة القائلة بأن HGT یمکن أن یکون مسارًا محتملًا لحرکة التحویر الجینی من المیکروبات الصغیرة إلى النباتات المعدلة وراثیًا والعکس بالعکس (Kyndt وآخرون ، 2015). تم نقل هذه المناطق بشکل طبیعی عندما أصاب A. TUMEFACIENS البطاطا الحلوة أثناء التطور. أشارت التحقیقات الأخیرة التی استهدفت نقل محفز CaMV-P35S من نظام غذائی معدّل وراثیًا إلى الدم فی الکبد والدماغ لدى ذکور الجرذان البیضاء Wistar أن هذا المروج لدیه میزة التأسیس. اقترح التقریر أن الأجزاء الأکبر کان لها تردد اندماج أعلى من التتابعات الأقصر وزادت الأهمیة مع زیادة مدة التغذیة (عرابی وآخرون ، 2015). العدید من الباحثین فی مناقشة أن تردد HGT من النباتات إلى
بدائیات النوى منخفضة مثل 2 × 10−17 ، بینما یقول بعض العلماء أنه یمکن توقع 10 مؤتلف لکل 250 م 2 بالنظر إلى تردد انتقال الجینات 10−17 (Mertens ، 2008). تنبأ ماثیوز وآخرون (2011) بـ HGT لـ Rhodnius prolixus أقل من 1.14 × 10 per16 لکل 100،000 جیل بمستوى یقین بنسبة 99٪. بصرف النظر عن الجینات المعدلة للعلامة التقلیدیة ، فإن الجینات المحورة الجدیدة لیس لها نظیرات طبیعیة
أی أن الجینات التی تتم هندستها لإنتاج الأدویة والمواد الکیمیائیة واللقاحات ، تستدعی الاستقصاء فیما یتعلق بـ HGT الذی قد یتضمن فی کثیر من الأحیان مجموعات فریدة من مجالات بروتین التکسین والعناصر التنظیمیة ، المستمدة من أنواع متنوعة والتی من المحتمل أن تکون ضعیفة إلى حد کبیر من تلک الناشئة عن طریق التطور الطبیعی. HGT من dsRNA من المحاصیل المعدلة وراثیا إلى الکائنات الحیة الأخرى ذات الصلة ینبغی أیضا حسابها (Heinemann et al.، 2013).
هیکل التنوع الجینی. یمکن أن یعکس الجینات البیئة عن طریق خلق الحد من التماسک بین السکان وکذلک زیادة التنوع بین الأفراد داخل السکان. هیکل GD أو ما یسمى "اختناق التدجین" هو أیضا نتیجة للجینات ویمکن تحدیده من خلال النظر فی تاریخ الحیاة والعوامل الدیموغرافیة للمحاصیل المستأنسة (Lu and Yang، 2009). تظهر تلک المحاصیل التی تم تدجینها من مجموعة صغیرة من المحاصیل الأولیة انخفاضًا فی الاختلاف الجینی المشار إلیه باسم عنق الزجاجة الدومی. إن التدفق الطبیعی للجینات من المحاصیل البریة إلى المحاصیل المستأنسة هو القوة الدافعة الرئیسیة للاستعادة الجزئیة لمرض GD وإدخال الألیلات الجدیدة (Mary et al. ، 2007). بالإضافة إلى ذلک ، یلعب هذا الجین دورًا مهمًا فی التطور. بشکل منحرف ،مع ظهور الهندسة الوراثیة الحدیثة وتربیة النباتات ، تم دمج السمات بما فی ذلک مقاومة العدید من الآفات ومسببات الأمراض والصفات الکمیة للجودة والمحصول فی نباتات المحاصیل التی تزرع على نطاق تجاری. یتسبب تدفق هذه الجینات المنقولة من نباتات المحاصیل المعدلة وراثیًا إلى الأقارب البریة فی الحد من GD وأحیانًا الانقراض الجینی الکامل للتجمعات البریة (Gepts and Papa ، 2003). تنعکس ترددات الجینات بعوامل معینة بشکل رئیسی على الطفرات والاختیار والانحراف الجینی والهجرة (Papa and Gepts ، 2004). یمکن أن یکون ترحیل الأمشاج عن طریق حرکة حبوب اللقاح بین النباتات المعدلة وراثیًا إلى الأقارب البریة عاملاً قویًا للحد من GD بین المجموعات السکانیة الفرعیة. مع هجرة الجینات المحورة ،سیتم إزعاج ترددات الجینات عبر الجینومات الکاملة للأنواع المتلقیة من خلال إعادة الترکیب الجینی بشکل رئیسی على الموقع المستهدف (Cruz-Reyes et al. ، 2015). لذلک ، فإن السؤال الذی یجب معالجته هنا هو ما هو
سیناریو متعلق بالانتخاب غیر المدعو لل transgene ow على GD؟ ذکر لو
ویانغ (2009) احتمالین من هذا القبیل. أولاً ، یمکن أن یکون تولید عملیات المسح الانتقائیة بعد الاختیار القوی للاختیار القوی لزیادة الجینات المحورة. یمکن أن تنشأ مثل هذه الحالة عندما یتم تشرید أجزاء من الجینوم من الأنواع المضیفة المرتبطة بالجینات المحورة (Papa and Gepts، 2004). ثانیاً ، انخفاض عدد السکان أو الانقراض المحلی للمجموعات البریة القریبة ممکن بسبب ضخامة عدد الجینات المعدلة للحد من التوتر. إن الاحتمال الأول لدیه فرص أکبر فی النباتات المعدلة وراثیا ذاتیة التلقیح کما هو الحال فی النباتات المتلقحة حیث توجد فرص أکبر لتخفیف وخلط الألیل (Haygood et al.، 2003). یمکن أن یکون GD لبکتیریا الریزوسفیر هو نظام زراعة المحاصیل gininesthteedGM. ومع ذلک ، لا یوجد مثل هذا التقریر المفصل
قد ظهرت حتى الآن. لم یتم الکشف عن أی اختلافات جینیة
ملحوظة فی المجموعات البکتیریة الرئیسیة للجراثیم مثل الجراثیم البروتینیة ، والأکتینوبکتیریا ، والکلورو and exi ، والفرمات فی منطقة جذر الذرة MON810 (Ondreickova وآخرون ، 2014). بشکل عام ، سیتم اعتبار إمکانیة التحکم فی الاضطراب فی GD على أنه قرار المزارع من خلال تعویض إنتاج المحاصیل بالنباتات غیر المعدلة وراثیًا بدلاً من الاتفاق مع السیناریوهات الحالیة للثقافات المعدلة وراثیًا ذات المحصول الواحد.
یکشف حجم ونوعیة الجین فی أی حالة معینة عن المخاطر المحتملة المرتبطة به. من المناقشة المذکورة أعلاه ، أصبح من الواضح الآن أن الجین هو قوة تطوریة قویة ویطالب بشدة بوضع استراتیجیات احتواء خاصة لتقلیلها قدر الإمکان (Ellstrand، 2014). تتضمن الإستراتیجیات الممکنة (1) العزل
مناطق أو مناطق حدودیة (2) محاصیل فخ (3) استراتیجیات جزیئیة مثل تقیید فتح، ower ، هندسة البلاستیدات الخضراء ، عقم الذکور ، عدم توافق الجینوم ، عقم البذور ، apomixes ، استئصال الجینات و cleistogamy (Morris، 1994؛ Staniland et al.، 2000 دانییل ، 2002 ؛ هوسکین وآخرون ، 2010).
مصیر الحمض النووی العاری
یمکن أن یستمر ترمیز nDNA الخاص بسمة المقاومة أو التسامح فی البیئة الطبیعیة (Barnes and Turner، 2016). هناک العدید من المصادر المحتملة للـ nDNA المراد نقلها ، مثل سماد النباتات المعدلة وراثیًا وروث الحیوانات المستزرعة التی تحتوی على الأعلاف / الأعلاف المعدلة وراثیًا (Gulden et al. ، 2005). هناک احتمال آخر لحرکة المعدلة وراثیا للموائل الطبیعیة عن طریق اللحوم والحلیب من الحیوانات التی تتغذى على النظم الغذائیة المعدلة وراثیا. بالإضافة إلى nDNA ، یمکن أن یشکل dsRNA العاری من النباتات المعدلة وراثیًا التی ینتجها إسکات بوساطة dsRNA مخاطر إضافیة (Heinemann et al.، 2013). بمجرد هروب nDNA ، سیعتمد استمرارها فی البیئة فقط على عوامل معینة مثل حجم الجینات المحورة ، ونوع الحمض النووی (البلاستید / النووی) ، ونوع من المعادن أو الجسیمات فی التربة التی یرتبط بها الحمض النووی ، والحالة الفسیولوجیة للمتلقی الصغیر / الکلی - الکائنات الحیة ،الضغط على المیکروب المتلقی وکذلک توافر المغذیات ، ودرجة الحموضة فی التربة ، وکمیة حمض الهیومیک ودرجة حرارة التربة (Dale et al. ، 2002 ؛ Mullany ، 2000). حجم الحمض النووی العاری والمتحلل (ربما المعدلة وراثیا
التسلسل التنظیمی) وتسلسل الحمض النووی المیسّر له عاملان أساسیان للتکامل الناجح. للحصول على منظور للتأثیر البیئی لـ nDNA ، دعنا نفکر فی کمیة هذا الحمض النووی المضافة فی البیئة. على النقیض من الکمیات الهائلة من الحمض النووی من النباتات غیر المعدلة وراثیًا المضافة فی البیئة ، من خلال حبوب اللقاح والأوراق والفاکهة والسماد والنباتات المتحللة ، فإن الکمیة النسبیة من الحمض النووی المأخوذة من النباتات المعدلة وراثیًا منخفضة جدًا (Dale et al. ، 2002). بمجرد هروب nDNA من مضیف معدّل وراثیًا والوصول إلى البیئة ، ماذا یمکن أن یکون الضرر المحتمل على البیئة وما هو الخطر؟
هل یمکن لهذا الحمض النووی أن یخلق اضطرابًا فی النظم البیئیة؟ حسنًا ، الخطر من مثل هذه الأحداث لا یکاد یذکر. أولاً ، یمکن أن یکون هذا الحمض النووی العاری خارج الخلیة مصدراً لتجمع الجینات فی المجتمعات المیکروبیة المحیطة ، وخاصة البکتیریا والفطریات التی تتمتع بکفاءة المدخول الطبیعی للحمض النووی. ثانیا، یمکن أن الخطر الأکثر مدمرة تکون مسببات الأمراض الفیروسیة (وخصوصا البکتیریا) المقیمین فی أورا فلوریدا الصغیرة التی یمکن أن تحصل nDNA. ثالثا ، إن نقل الجینات من البکتیریا الموجودة فی المحاصیل المعدلة وراثیا إلى المیکروبات فی أمعاء الحیوانات التی تتغذى على المحاصیل المعدلة وراثیا هو احتمال آخر (Dale et al. ، 2002). کان تناول الحمض النووی المعدلة وراثیا فی الأبقار الحلوب التی تغذت بالذرة المعدلة وراثیا 0.000094٪ من إجمالی الحمض النووی الذی کان 54 میکروغرام / یوم. بینما وجد أن تناول الحمض النووی غیر المعدل وراثیا فی الأبقار یومیا هو 54-57 جم / یوم (Phipps et al.، 2002).على الرغم من أن احتمال مثل هذا النقل لا یکاد یذکر تماما بسبب نوکلیاز فی أمعاء الحیوان من شأنه أن یحلل nDNA (Flachowsky وآخرون ، 2005 أ). تم الکشف عن شظایا DNA المتحللة من 680 bp فی غضون 28 یومًا فی سیلاج الذرة ، فی حین لوحظت 194 قطعة فقط من bp فی
سیلاج النبات بالکامل حتى 35 یومًا (Einspanier et al. ، 2004).
أ
أسفرت دراسة حالة للکشف عن CP4EPSPS فی الأغنام التی تم تغذیتها باستخدام الکانولا المستدیرة الجاهزة عن اکتشاف 527 شظیة لیرة لبنانیة بعد دقیقتین (Alexander et al.، 2004). لذا ، فإن احتمال المخاطر فی الجهاز الهضمی للحیوان لا یکاد یذکر. ومع ذلک ، هناک احتمال أن هذه الشظایا الصغیرة یمکن توطینها بواسطة المیکروبات المقیمة فی الأمعاء الحیوانیة ویمکن دمجها فی الجینومات المیکروبیة المضیفة. ثالثًا ، قد تُدخل أجزاء الحمض النووی المتدهورة للغایة استبدالات الأحماض الأمینیة أو الإندیل إلى الجینومات البکتیریة المتلقیة إما عن طریق التحویل أو إعادة الترکیب المتماثل بصرف النظر عن حقیقة أنه من غیر المحتمل أن تنقل هذه الأجزاء المتدهورة بشدة قدرات ترمیز بروتین جدیدة (Van Hoek et al.، 2011 ). أخیرًا ، إذا تعرضت المادة المعدلة وراثیًا المتحللة للنظم البیئیة المائیة ، فربما تکون فی الجهاز الهضمی
یمکن للحیوانات الفطریة أن تأخذ nDNA (Mullany، 2000). تم الإبلاغ عن انخفاض nDNA من الذرة Bt (الحدث MON863) الذی یحتوی على جینات Bt3Bb1 و nptII والحمض النووی من البلازمید Pns1 فی الماء بمقدار مرتین من حیث الحجم
خلال> 4 أیام (Zhu، 2006). فیما یتعلق بالثبات فی النظم البیئیة الزراعیة ، فإن إمکانیة مثابرة nDNA لیست صفرًا. استمراریة nDNA فی مناطق الجذر من الذرة وفول الصویا المعدلة وراثیًا المعدلة وراثیًا هی فترة قصیرة جدًا تبلغ 26.7 ساعة إذا کانت درجات الحرارة مرتفعة (
> 15 درجة مئویة) بینما یزید استمرارها عندما تکون درجات الحرارة أقل من 15 درجة مئویة ویمکن أن تتساقط الأمطار المتکررة یوجد DNA فی طبقات التربة المختلفة وعبر الحقول الزراعیة (Gulden et al.، 2005).
الحشائش
التغییر فی الغزو أو استمرار المحصول فی الموائل الزراعیة ، وکذلک الموائل الطبیعیة ، هو مصدر قلق متزاید آخر یمارس انتقادات شدیدة ولا رجعة فیها على التنوع البیولوجی. ویشار إلى إنشاء هجین معدّل وراثیًا أو مهجنًا × کحشائش فی حقول أخرى أو موائل أخرى على أنه حشیش. تعد الحشائش من الخیارات المحتملة لاعتماد المحاصیل المقاومة لمبیدات الأعشاب (Ammann et al.، 2000). اتفق کل من ICSU و GM Science Review Panel على أن المحاصیل المستأنسة معرضة بشکل کبیر لخطر أن تصبح حشائش لأن الصفات المستأنسة غالبًا ما تکون أقل فی البریة. ومع ذلک ، تدعم الدراسات الحدیثة أن المحاصیل المستأنسة یمکن أن تهرب من الزراعة (الوحشیة) وتصبح عشبًا محتملاً. سمات مثل معدل النمو السریع والتوافق الذاتی (سمات المحاصیل) یمکن أن تفضل الحشائش الضارة (Ellstrand et al.، 2010، 2013؛ Mercer et al.، 2014).یمکن أن یؤدی اکتساب جین مقاومة مبیدات الأعشاب من خلال التهجین مع النباتات المعدلة وراثیًا إلى استمراره فی الموائل الزراعیة (Guan et al.، 2015). یوجد تناقض بین العلماء حول إنشاء المتلقی للجین المحصن کأعشاب ضارة فی البیئة. على سبیل المثال Williamson et al. (1990) أفاد بأن التعدیل الجینی الصغیر من خلال الکائنات المعدلة وراثیًا (GMO) الهجینة للمحاصیل المستأنسة یمکن أن یسبب تغیرات بیئیة کبیرة. من ناحیة أخرى ، جادل Luby and McNichol (1995) أنه من غیر المحتمل أن یضیف محصولًا کحشائش من إضافة جین واحد. بناءً على خطر زیادة القدرة على التحمل ، فإن بعض السمات تعتبر مرشحات قویة یمکن أن تعزز فرص القدرة التنافسیة ، مثل تحمل مبیدات الأعشاب ، ومقاومة الضغوط المختلفة ، ومسببات الأمراض والآفات والسمات المسؤولة عن تعزیز النمو (Yang et al.، 2012).بالنظر إلى التشتت ، یمکن اعتبار النباتات التی لها خصائص مثل المعمرة ، والصلبة ، والبرولیک ، والتنافسیة والقدرة على تحمل مجموعة من الموائل الطبیعیة بمثابة نباتات عالیة التأثیر (Mertens ، 2008). علاوة على ذلک ، فإن
یعتمد معدل الحشائش الضارة من خلال الجین ow على تواتر التهجین والانتقائیة الصافیة الانتقائیة للجینات المستهدفة (لو ویانغ ، 2009). من المؤکد أن بعض الأنواع النباتیة موجودة کأعشاب وکذلک المحاصیل (Ammann وآخرون ، 2000). لذا ، ما یمکن أن یکون الخطر فیما یتعلق بهذه الأنواع؟ من الواضح أن التغییر فی الموائل یمکن أن یمارس ضغطًا محتملاً لتطور الحشائش من صنف أو من نبات وحشی وثیق الصلة. یمکن للنباتات تطویر العدید من آلیات مقاومة مبیدات الأعشاب ، مثل إزالة السموم من مبیدات الأعشاب ، والتغیرات فی الحیز داخل الخلایا لمبیدات الأعشاب ، وحساسیة الموقع المستهدف ، وانخفاض دخول مبیدات الأعشاب ، وخفض انتقال مبیدات الأعشاب والإفراط فی إنتاج الموقع المستهدف (Guan et al. ، 2015). وفقًا لـ GM Science Review Panel ،"أثبتت التجارب المیدانیة التفصیلیة على العدید من المحاصیل المعدلة وراثیًا فی مجموعة من البیئات أن الصفات المعدلة وراثیًا لا تدل على صحة النباتات فی الموائل شبه الطبیعیة". الأمراض أو مقاومة الآفات هی السمات التی یمکن أن توفر میزة صحیة للأعشاب الضارة ویمکن أن یکون لها عقوبات بیئیة سلبیة ، ولکن الاحتمال ضئیل حسب الأدلة الحالیة. الدلیل الحالی
غیر کافی لتحدید مثل هذا الاحتمال ویحتاج إلى مزید من التحقیقات التجریبیة والمسوحات المیدانیة. فی حالة انخفاض ضغط الانتقاء المحیط بالحشرة الانتقائیة فی أرز Bt / CpTI GM فی المنطقة الزراعیة المکثفة ، کان للسلالة الهجینة مزایا محدودة (Yang et al.، 2012). مع عدم وجود ضغط اختیار مبیدات الأعشاب ، فإن التحوّل من مقاومة مبیدات الأعشاب الهالکة من فول الصویا المعدلة وراثیًا إلى نظیرتها البریة (أی Glycine SOJA) یمکن أن تستمر فی الطبیعة (Guan et al.، 2015). حالة ملحوظة من قطیفة (AMARANTHUS PALMERI ؛ حشائش قطنیة) تم الإبلاغ عنها لأول مرة فی عام 2004 فی جورجیا ، وانتشرت إلى 76 دولة خلال السنوات السبع القادمة (جیلبرت ، 2013). وکشف هذا التقریر أیضًا أنه تم تحدید 24 نوعًا من الأعشاب التی تتحمل الجلایوفوسات بعد إطلاق العدید من محاصیل RT منذ عام 1996. ومن المثیر للاهتمام ، تحسن
سجلت PG Economics نسبة 8.9٪ من التأثیر على البیئة من عام 1996 إلى عام 2011. وقد نشر WeedScience.Org (2014) زیادة زمنیة فی الأعشاب المقاومة على نطاق عالمی من عام 1955 حتى عام 2014. یصف التقریر أن حوالی 145 نوعًا من النباتات أصبحت مقاومة لثمانی مجموعات من مبیدات الأعشاب بما فی ذلک مثبطات الأسیتولاکتات سینثاز (ALS) ، والتریزینات ، ومثبطات أسیتیل CoA کاربوکسیلاز ، والأوکسینات الاصطناعیة ، والبیبیریدیلیوم ، والجلیسینات ، والیوریا ، والأمیدات ، والدینیتروینات. تشهد المحاصیل المعدلة وراثیًا الحالیة دراسات تقییم المخاطر الأکثر شمولًا ، لذا یمکن توقع احتمال غزو هذه المحاصیل التی تتحمل مبیدات الأعشاب فی الموائل الطبیعیة أو الزراعیة (Dale et al.، 2002). على الرغم من أن خطر الانتشار أو الغزو یعتبر منخفضًا نسبیًا ،هناک بعض التغیرات البیولوجیة المحتملة التی یمکن أن تؤدی إلى الحشائش مثل تحمل أنظمة درجات الحرارة الشدیدة ، والمیاه وملوحة التربة ، وتعدیل
انتشار البذور وخصائص السکون وإدخال
المقاومة للآفات أو مسببات الأمراض (Schierenbeck and Ellstrand، 2009؛ Mertens، 2008؛ Tappeser et al.، 2014). تم الإبلاغ عن زیادة فی هجین محصول بری فی هجین هجین من أشعة الشمس البریة استجابة للمنافسة والأهم من ذلک تطبیق مبیدات الأعشاب (Mercer وآخرون ، 2007). ومع ذلک ، لم یکن التنافس التنافسی للکوکتیل المشترک القابل للتأثر والمقاومة ضد سینثاز الأسیتولاکتات واضحًا إلى حد کبیر مما یشیر إلى أن دراسات تقییم المخاطر لکل حالة على حدة مطلوبة قبل الموافقة على أی محصول وراثی للزراعة التجاریة (Crooks وآخرون ، 2005).
السمیة الکیمیائیة
بطبیعة الحال ، تستخدم النباتات السموم للدفاع عن نفسها ضد التهدیدات مثل الآفات ومسببات الأمراض. هذه المواد الکیمیائیة تسبب سمیة للعوامل الأحیائیة وغیر الأحیائیة للبیئة. تعتبر السموم مثل الجلایکوالکوید والریسین والسموم الداخلیة الدلتا من المخاوف الأکبر من المخاطر ویتم التحقیق فیها على نطاق واسع. تم استهداف السموم الداخلیة لـ Bt delta فی معظم النباتات المعدلة وراثیًا ، وقد تم دراسة اختیار بروتیناتها على البیئة وکذلک الکائنات الحیة الصدیقة على نطاق واسع (Yu et al.،
2011). من بین مصادر الجینات المحورة ، تکون البکتیریا هی الأکثر شیوعًا ، بینما تم استخدام الفطریات والنباتات والحیوانات والبشر أیضًا کمصادر للجینات المحورة المختلفة. یتم استخدام الجینات المحورة من هذه العوائل إما لاستخدام الکودون النباتی أو للتطور الجزیئی المباشر (ما یسمى بالتربیة الجزیئیة) (Keese، 2008 ؛ هیئة إدارة المخاطر البیئیة ، نیوزیلندا ، 2006). یعبر النقل الجینی المباشر عن البروتینات المطلوبة فی الکائن المتلقی بینما یتم من خلال التکاثر الجزیئی تجزئة العدید من الجینات الأبویة وإعادة تجمیعها للتعبیر عن بروتینات جدیدة غیر موجودة فی الطبیعة. على سبیل المثال ، تم التعبیر عن کاروتینوید جدید فی الإشریکیة القولونیة عن طریق عرض تشفیر الحمض النووی لزوج من الإنزیمات المشارکة فی
مسار التخلیق الحیوی للکاروتینوید (Schmidt-Dannert et al.، 2000). لذا ، یوجد
یخاطر بالارتباط بالسموم الطبیعیة والجدیدة التی یتم التعبیر عنها فی جسم النبات. یمکن أن یستند تقییم مخاطر السموم الطبیعیة على بعض النماذج المطورة. ومع ذلک ، قد یکون للسموم الجدیدة تأثیرات مستهدفة وکذلک غیر مستهدفة على الحیاة. نحن معنیین بمخاطر کلا النوعین من السموم ، سواء کانت طبیعیة أو جدیدة. قد یکون للسموم المهندسة المسؤولة عن النمو أو مقاومة الإجهاد اختیارات غیر مقصودة على النظام البیئی من خلال تفاعلات سلبیة معینة. تم تحلیل الأثر البیئی للسموم المسؤولة عن تحمل مبیدات الأعشاب ومقاومة الحشرات / الآفات أدناه.
سمیة مبیدات الأعشاب. یمکن اعتبار مخاطر سمیة مبیدات الأعشاب کتقدیر نوعی یشمل إمکانیة وشدة الانتقادات المعاکسة الفوریة أو المتأخرة على البیئة وصحة الإنسان واقتصاد المزارع. ومع ذلک ، هناک عوامل معینة ترتبط باحتمالیة وشدة کل منتخب سام ، مثل المحاصیل والسمات ، والأعشاب المحلیة ، وممارسات إدارة المزرعة والظروف المناخیة (Madsen et al. ، 2002). ترتبط التهدیدات المحتملة للأراضی الزراعیة والموائل البریة بزراعة المحاصیل المعدلة وراثیا التی تتحمل مبیدات الأعشاب. 80 ٪ من المحاصیل المعدلة وراثیا المزروعة فی المختبر أو على نطاق تجاری لدیها جینات معبرة عن تحمل الغلیفوسات و / glufosinate و / أو مکدسة مع
مقاومة الحشرات. بصرف النظر عن السمیة للنباتات نفسها ، توجد أیضًا إمکانیة السمیة لأشکال الحیاة الأخرى. أوضح Johal و Huber (2009) بالتفصیل حول ضعف الدفاع عن النباتات الذی یسببه الجلیفوسات المباشر وزیادة ضراوة الممرض. یمنع Glyphosate دفاعات النبات والحواجز الهیکلیة ویجمد المغذیات الدقیقة مثل المنغنیز (Mn) التی تلعب أدوارًا حیویة فی مقاومة الأمراض. یتم تعدیل استقلاب النیتروجین فی النبات استجابة للغلیفوسات المطبقة بطریقة مشابهة للمعدلات التی یسببها ارتفاع فی درجة الحرارة. تم تقلیل المقاومة العابرة لصدأ فول الصویا والقمح عندما عدل معالجة جلایوفوسات التمثیل الغذائی للنیتروجین والکربوهیدرات. تقاریر معینة أکدت انتقادات قاتلة للتقریب على البرمائیات ، البرمائیات الیرقات ، القواقع ، الشراغیف ، القواقع ، الحیوانات المفترسة ، المفصلیات الصغیرة ،الفطریات والبکتیریا (Relyea، 2005؛ Morjan et al.، 2002). کان هناک معدل وفیات کامل تقریبًا (96-100٪) من البرمائیات ما بعد التحویلیة والشراغیف فی أمریکا الشمالیة استجابة للتطبیق المباشر للتقریب (Relyea، 2005). حتى ، ترکیزات أقل من مستویات وکالة حمایة البیئة (EPA) أضرت بمجتمع یرقات البرسیم الباسیفیکیة الشمالیة عند تعرضها لتخفیضات من 0 إلى 5 مجم (King and Wagner، 2010). ارتبطت طبقات مبیدات الأعشاب ارتباطًا مباشرًا بطبقات درجة الحرارة وضمنت اختیار الموائل فی حالات الحرارة الخارجیة (جونز وآخرون ، 2010). وقد أثبت تطبیق التقریب على الأرز زیادة معدل الوفیات فی سوسة الماء (Lisorhoptrus oryzophilus) من حیث انخفاض نسبة الیرقات بنسبة 20٪ على الأرز المعالج بمبیدات الأعشاب (Tindall et al.، 2004). احتقان الکبد ونخر (2.5 إلى 5.5 مرة أعلى) واعتلال الکلیة الشدید (1.3 إلى 2.تم العثور على 3 مرات أعلى) فی ذکور فئران Sprague-Dawley التی تم تغذیتها باستخدام تطبیقات التقریب فی میاه الشرب والنظام الغذائی للذرة المعدلة وراثیًا (DKC 2678 R-المتحمل NK603) لمدة عامین. والنقطة الملحوظة هی أنه حتى تم اختبار ترکیز أقل من معدلات الاستخدام المیدانیة وتم اکتشاف أنه مثیر للقلق. فی حالة الفئران الأنثویة ، ارتفع معدل الوفیات من مرتین إلى ثلاث مرات ولوحظت وفاة ما قبل النضج بینما ظهرت أورام الثدی بشکل أکثر تکرارا (Seralini et al.، 2014). النشاط المضاد للمیکروبات للغلیفوسات والجلوفوسینات هو مصدر قلق متزاید آخر (Samsel and Senel، 2013) مثل Kruger et al. (2013) ذکر بوضوح أن الجلیفوسات یعطل البکتیریا المعویة فی الماشیة والدواجن. اقترح بعض العلماء استجابة دفاعیة متغیرة للنباتات ضد المیکروبورا (Benbrook، 2016). زیادة الکتلة الحیویة البکتیریة ، وتعزیز أنشطة الیوریاز ، الفوسفاتیز القلوی ،وقد لوحظ وجود إنفرتیز فی الجزء الجذری من اغتصاب البذور الزیتیة التی تحمل الباستا والتی تم تطویرها باستخدام الباستا (الجلوفوسینات) وبیوتیسان إس (میتازاکلور) التی تصور أن النباتات المعدلة وراثیًا ومبیدات الأعشاب التطبیقیة تعدل أنشطة
micro ora المصاحب المصاحب (Sessitsch وآخرون ، 2005). انخفاض نشاط
تم الإبلاغ عن BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM (بکتیریا النیتروجین -xing) ، AZOTOBACTER chroococcum ، A. VINELANDII والبکتیریا الممرضة للحشرات (Morjan et al. ، 2002). إن مثل هذه الأنشطة المخفضة للکائنات الحیة الدقیقة وخاصة بکتیریا النیتروجین - تقلل بشکل غیر مباشر من إنتاج فول الصویا بنسبة 8-10٪ بسبب تثبیط تکوین العقیدات ، وانخفاض الکتلة الحیویة للعقدة وانخفاض أکسدة النیتروجین (King et al.، 2001). یمکن التکهن بانتخاب الأعلاف المعالجة بمبیدات الأعشاب على الحیوانات وکذلک الکرش الجزئی الکرش ، ولکن بانتظار الأدلة التجریبیة التفصیلیة. أثار تعدیل السیتوکروم P450 خطرًا آخر محتملاً لاستخدام الجلایوفوسات. أدى القمع إلى انتخاب متآزر مع البکتیریا المعویة والتخلیق الحیوی للحمض الأمینی العطری ویمکن أن یکون مسارًا للعدید من الأمراض الحدیثة (Samsel and Senel، 2013). وبصرف النظر عن هذه الاختیارات فی أشکال الحیاة الأخرى ،صحة النباتات المعدلة وراثیا نفسها قضیة أخرى. یمکن أن یؤدی الاستخدام المتکرر للغلیفوسات إلى زیادة قابلیة النباتات المحصولیة من خلال زیادة حالات الإصابة بالمیکروبات الصغرى فی الغلاف الجوی. على سبیل المثال ، تم الإبلاغ عن أن FUSARIUM SOLANI لدیها نسبة أعلى بعد تطبیق glyphosate (Njiti et al. ، 2003). تعتبر الزیادة الکبیرة فی شدة المرض من حیث إضعاف آلیات الدفاع عن النبات وزیادة الکائنات الحیة العرضیة فرضیة شائعة بین أخصائیی أمراض النبات. یمکن أن یکون هذا مرتبطًا بشکل غیر مباشر بتجمد المغذیات الدقیقة المرتبطة بالأمراض ، وإعاقة نمو النبات ، وتغییر وظائف الأعضاء والتعدیلات السلوکیة فی التربة الدقیقة (Johal and Huber ، 2009). کریمریمکن أن یؤدی الاستخدام المتکرر للغلیفوسات إلى زیادة قابلیة النباتات المحصولیة من خلال زیادة حالات الإصابة بالمیکروبات الصغرى فی الغلاف الجوی. على سبیل المثال ، تم الإبلاغ عن أن FUSARIUM SOLANI لدیها نسبة أعلى بعد تطبیق glyphosate (Njiti et al. ، 2003). تعتبر الزیادة الکبیرة فی شدة المرض من حیث إضعاف آلیات الدفاع عن النبات وزیادة الکائنات الحیة العرضیة فرضیة شائعة بین أخصائیی أمراض النبات. یمکن أن یکون هذا مرتبطًا بشکل غیر مباشر بتجمد المغذیات الدقیقة المرتبطة بالأمراض ، وإعاقة نمو النبات ، وتغییر وظائف الأعضاء والتعدیلات السلوکیة فی التربة الدقیقة (Johal and Huber ، 2009). کریمریمکن أن یؤدی الاستخدام المتکرر للغلیفوسات إلى زیادة قابلیة النباتات المحصولیة من خلال زیادة حالات الإصابة بالمیکروبات الصغرى فی الغلاف الجوی. على سبیل المثال ، تم الإبلاغ عن أن FUSARIUM SOLANI لدیها نسبة أعلى بعد تطبیق glyphosate (Njiti et al. ، 2003). تعتبر الزیادة الکبیرة فی شدة المرض من حیث إضعاف آلیات الدفاع عن النبات وزیادة الکائنات الحیة العرضیة فرضیة شائعة بین أخصائیی أمراض النبات. یمکن أن یکون هذا مرتبطًا بشکل غیر مباشر بتجمد المغذیات الدقیقة المرتبطة بالأمراض ، وإعاقة نمو النبات ، وتغییر وظائف الأعضاء والتعدیلات السلوکیة فی التربة الدقیقة (التربة Johal and Huber ، 2009). کریمرتعتبر الزیادة الکبیرة فی شدة المرض من حیث إضعاف آلیات الدفاع عن النبات وزیادة الکائنات الحیة العرضیة فرضیة شائعة بین أخصائیی أمراض النبات. یمکن أن یکون هذا مرتبطًا بشکل غیر مباشر بتجمد المغذیات الدقیقة المرتبطة بالأمراض ، وإعاقة نمو النبات ، وتغییر وظائف الأعضاء والتعدیلات السلوکیة فی التربة الدقیقة (التربة Johal and Huber ، 2009). کریمرتعتبر الزیادة الکبیرة فی شدة المرض من حیث إضعاف آلیات الدفاع عن النبات وزیادة الکائنات الحیة العرضیة فرضیة شائعة بین أخصائیی أمراض النبات. یمکن أن یکون هذا مرتبطًا بشکل غیر مباشر بتجمد المغذیات الدقیقة المرتبطة بالأمراض ، وإعاقة نمو النبات ، وتغییر وظائف الأعضاء والتعدیلات السلوکیة فی التربة الدقیقة (التربة Johal and Huber ، 2009). کریمر
وآخرون. (2005) وثق أن المکونات المیکروبیة لفول الصویا المعدلة وراثیا وفول الصویا تم تعدیلها استجابة لزراعة المحاصیل المعدلة وراثیا والممارسات الثقافیة. خلص Duke et al. (2012) فی مراجعة شاملة إلى أن التوازن المعدنی فی النباتات التی تتحمل مبیدات الأعشاب لیس مهملاً إلى حد کبیر وأن الإصابة بالمرض لا تکاد تذکر بعد استخدام glyphosate وحقیقة أن کمیة الأدلة الحالیة غیر کافیة فی هذا السیاق. أدى انخفاض مستویات الأحماض الأمینیة العطریة ، مثل فینیل ألانین وتیروزین فی محاصیل RT ، إلى انخفاض اختیاریة آلیة الدفاع عن النبات ضد الضغوط اللاأحیائیة وکذلک مسببات الأمراض (Benbrook، 2012). یتسبب الاستخدام المستمر لمبیدات الأعشاب فی التعبیر الجینی عن الجینات المحورة فی أنسجة معینة کما هو الحال فی القطن ، حیث تحتوی الأنسجة التناسلیة على ترکیزات أعلى من الغلیفوسات (Pline et al. ، 2002).إذا تم استخدام جزء من النبات مع تراکم أعلى للغلایفوسات للأغذیة أو الأعلاف ، فسوف یزید من المخاطر الصحیة على الإنسان والحیوان اعتمادًا على جزء النبات المعدل وراثیًا الذی سیتم استهلاکه ومستوى التعبیر عن الجینات المحورة فی ذلک الجزء المعین من النبات. Bohn et al. (2014) التحقیق فی التفاوتات الترکیبیة فی فول الصویا المعدلة وراثیًا والإبلاغ عن بقایا عالیة من جلایوفوسیت وحمض أمین میثیل فوسفونیک فی فول الصویا المعدلة وراثیًا التی تتحمل جلایوفوسات. یونغ وآخرون. قدم (2015) تقریرًا تفصیلیًا عن دور الغلیفوسات فی اضطراب الغدد الصماء البشریة والسمیة الخلویة للخلایا البشریة. مرة أخرى ، ستنتخب مثل هذه الترکیزات المتزایدة أیضًا النبات نفسه فیما یتعلق بمشاکل التلقیح ، وانخفاض قابلیة لقاح اللقاح ، واحتباس اللوز وإجهاض اللوز (Pline et al. ، 2002). زیاده و فوقسیزید من المخاطر الصحیة على الإنسان والحیوان اعتمادًا على جزء النبات المعدل وراثیًا الذی سیتم استهلاکه ومستوى التعبیر عن الجین المحول فی هذا الجزء المعین من النبات. Bohn et al. (2014) التحقیق فی التفاوتات الترکیبیة فی فول الصویا المعدلة وراثیًا والإبلاغ عن بقایا عالیة من جلایوفوسیت وحمض أمین میثیل فوسفونیک فی فول الصویا المعدلة وراثیًا التی تتحمل جلایوفوسات. یونغ وآخرون. قدم (2015) تقریرًا تفصیلیًا عن دور الغلیفوسات فی اضطراب الغدد الصماء البشریة والسمیة الخلویة للخلایا البشریة. مرة أخرى ، ستنتخب مثل هذه الترکیزات المتزایدة أیضًا النبات نفسه فیما یتعلق بمشاکل التلقیح ، وانخفاض قابلیة لقاح اللقاح ، واحتباس اللوز وإجهاض اللوز (Pline et al. ، 2002). زیاده و فوقسیزید من المخاطر الصحیة على الإنسان والحیوان اعتمادًا على جزء النبات المعدل وراثیًا الذی سیتم استهلاکه ومستوى التعبیر عن الجین المحول فی هذا الجزء المعین من النبات. Bohn et al. (2014) التحقیق فی التفاوتات الترکیبیة فی فول الصویا المعدلة وراثیًا والإبلاغ عن بقایا عالیة من جلایوفوسیت وحمض أمین میثیل فوسفونیک فی فول الصویا المعدلة وراثیًا التی تتحمل جلایوفوسات. یونغ وآخرون. قدم (2015) تقریرًا تفصیلیًا عن دور الغلیفوسات فی اضطراب الغدد الصماء البشریة والسمیة الخلویة للخلایا البشریة. مرة أخرى ، ستنتخب مثل هذه الترکیزات المتزایدة أیضًا النبات نفسه فیما یتعلق بمشاکل التلقیح ، وانخفاض قابلیة لقاح اللقاح ، واحتباس اللوز وإجهاض اللوز (Pline et al. ، 2002). زیاده و فوقBohn et al. (2014) التحقیق فی التفاوتات الترکیبیة فی فول الصویا المعدلة وراثیًا والإبلاغ عن بقایا عالیة من جلایوفوسیت وحمض أمین میثیل فوسفونیک فی فول الصویا المعدلة وراثیًا التی تتحمل جلایوفوسات. یونغ وآخرون. قدم (2015) تقریرًا تفصیلیًا عن دور الغلیفوسات فی اضطراب الغدد الصماء البشریة والسمیة الخلویة للخلایا البشریة. مرة أخرى ، ستنتخب مثل هذه الترکیزات المتزایدة أیضًا النبات نفسه فیما یتعلق بمشاکل التلقیح ، وانخفاض قابلیة لقاح اللقاح ، واحتباس اللوز وإجهاض اللوز (Pline et al. ، 2002). زیاده و فوقBohn et al. (2014) التحقیق فی التفاوتات الترکیبیة فی فول الصویا المعدلة وراثیًا والإبلاغ عن بقایا عالیة من جلایوفوسیت وحمض أمین میثیل فوسفونیک فی فول الصویا المعدلة وراثیًا التی تتحمل جلایوفوسات. یونغ وآخرون. قدم (2015) تقریرًا تفصیلیًا عن دور الغلیفوسات فی اضطراب الغدد الصماء البشریة والسمیة الخلویة للخلایا البشریة. مرة أخرى ، ستنتخب مثل هذه الترکیزات المتزایدة أیضًا النبات نفسه فیما یتعلق بمشاکل التلقیح ، وانخفاض قابلیة لقاح اللقاح ، واحتباس اللوز وإجهاض اللوز (Pline et al. ، 2002). زیاده و فوقستنتخب هذه الترکیزات المتزایدة أیضًا النبات نفسه فیما یتعلق بمشاکل التلقیح ، وانخفاض قابلیة لقاح اللقاح ، واحتباس اللوز وإجهاض اللوز (Pline et al. ، 2002). زیاده و فوقستنتخب هذه الترکیزات المتزایدة أیضًا النبات نفسه فیما یتعلق بمشاکل التلقیح ، وانخفاض قابلیة لقاح اللقاح ، واحتباس اللوز وإجهاض اللوز (Pline et al. ، 2002). زیاده و فوق
الاختیارات السامة المباشرة ، الانتخاب غیر المباشر لتحمل مبیدات الأعشاب تشمل التنوع البیولوجی المضطرب للأعشاب ، والأعشاب التی تعیش فی المفصلیات ، والطفیلیات ، والحیوانات المفترسة والمحللات التی یمکن أن تؤدی إلى اضطراب فی العلاقات التکافلیة ، وانخفاض عدد الحشرات النافعة والتغیر السریع فی السلسلة الغذائیة للأراضی الزراعیة (Schutte and شمیتز ، 2001). وخلاصة القول ، فإن زراعة المحاصیل المعدلة وراثیا بمقاومة مبیدات الأعشاب ، تؤثر على النباتات المضیفة وکذلک حیاة التربة غیر المستهدفة والأعشاب الضارة والتنوع البیولوجی للأراضی الزراعیة حسب درجة التبنی. على الرغم من وفرة المختبرات والدراسات على نطاق واسع والدفیئات الزراعیة ، لا تزال هناک فجوات معرفیة کبیرة فیما یتعلق بسمیة مبیدات الأعشاب المحتملة. لمزید من الأفکار حول سمیة مبیدات الأعشاب القائمة على الغلیفوسات على الثدییات ، یرجى الرجوع إلى Mesnage et al. (2015).فی السنوات القادمة ، سوف یسود الجلیفوسیت حیث سیزدهر مبید الأعشاب المختار فی جمیع أنحاء العالم ، کما سیحسب قیاس آثاره على صحة الإنسان وعواقبه البیئیة (Benbrook، 2016).
سمیة مبیدات الحشرات. إن أکثر الاعتبارات صعوبة فی تطویر نبات مقاوم وراثیًا هو تحدید جین المقاومة وتوجیه منتجه إلى الأنسجة النباتیة المناسبة بحیث یستهدف الآفة فقط ، دون أن ینتخب أی جانب على الکائنات الحیة الصدیقة. Bt delta endotoxins هی أهم الأمثلة على مقاومة الحشرات المهندسة بصرف النظر عن مثبطات البروتینات ، ومثبطات α-amylase ، و avidin ، و chitinase ، و lectinases (Dale et al. ، 2002). تم استخدام ترکیبات بکتیریة فی السابق مع مستحضرات توکسین للرش مباشرة للسیطرة على الحشرات المستهدفة. تم تحویل التفضیلات نحو التعبیر عن السموم فی النباتات المعدلة وراثیا والتی بدت أنها فعالة نسبیا وآمنة فی القضاء على الآفات الحشریة (Schmitz and Schutte، 2001). تنتج النباتات المعدلة وراثیًا السموم طوال حیاتها ،ولکن یتم استخدام ترکیبات رش لفترة زمنیة معینة. على الرغم من أن سموم Bt المعبر عنها تکون قاسیة من السموم الطبیعیة ، وبالتالی ربما أقل خصوصیة ولکن السموم الطبیعیة التی یتم رشها تتحلل بسرعة فی الظروف الطبیعیة. تم تبنی تسویق النباتات المعدلة وراثیًا التی تعبر عن سموم Bt بسرعة من قبل المجتمع الزراعی ، وتتزاید المساحة تحت النباتات المعدلة وراثیًا کل عام ، لذلک یتم التشکیک فی التأثیرات المستهدفة وغیر المستهدفة المحتملة للسموم المعبر عنها من قبل مجتمع واسع من الباحثین. تم إجراء العدید من الدراسات المختبریة للإجابة على السؤالتم تبنی تسویق النباتات المعدلة وراثیًا التی تعبر عن سموم Bt بسرعة من قبل المجتمع الزراعی ، وتتزاید المساحة تحت النباتات المعدلة وراثیًا کل عام ، لذلک یتم التشکیک فی التأثیرات المستهدفة وغیر المستهدفة المحتملة للسموم المعبر عنها من قبل مجتمع واسع من الباحثین. تم إجراء العدید من الدراسات المختبریة للإجابة على السؤالتم تبنی تسویق النباتات المعدلة وراثیًا التی تعبر عن سموم Bt بسرعة من قبل المجتمع الزراعی ، وتتزاید المساحة تحت النباتات المعدلة وراثیًا کل عام ، لذلک یتم التشکیک فی التأثیرات المستهدفة وغیر المستهدفة المحتملة للسموم المعبر عنها من قبل مجتمع واسع من الباحثین. تم إجراء العدید من الدراسات المختبریة للإجابة على السؤال
"هل تقتل سموم Bt زبدة الملک؟" حسنًا ، الإجابة على
السؤال متناقضة. أثبت أول تقریر على نطاق المختبر یتعلق بوفیات الیرقات الزبدة الملکیة استجابة لحبوب اللقاح من ذرة Bt تجاریة أن سموم Bt تنطوی على خطر محتمل على
أشکال الحیاة غیر المستهدفة (Losey et al.، 1999). وأعقب ذلک العدید من الدراسات التی توصلت أیضًا إلى اتفاق مع مخاوف السمیة التی أثارها لوسی وزملاؤه (Obrycki وآخرون ، 2001 ؛ ستانلی هورن وآخرون ، 2001). ومع ذلک، وخلصت التحقیقات اللاحقة أن سمیة النبات المضیف فضلا عن الأنواع غیر المستهدفة تعتمد على مجموعة من العوامل مثل کمیة من حبوب اللقاح المنتجة، وأحوال الطقس، والحیوانات المحلیة وأورا فلوریدا، والأنواع المضیفة بدیلة للحشرات غیر المستهدفة، وحدث التحول، مروج مستوى التعبیر
السم ، نسیج النبات المعدلة وراثیًا حیث یتم التعبیر عن التحویر ، واحتمال التعرض وطرق التعرض (Fontes وآخرون ، 2002 ؛ Hendriksma وآخرون ، 2011). هناک تقاریر وفیرة على نطاق المزارع والمختبرات تشیر إلى مخاطر Bt وغیرها من السموم على الجراثیم ودیدان الأرض والحیوانات العاشبة ونحل العسل والجنین البشری (Saxena and Stotzky، 2000؛ Agrawal، 2000؛ Aris and Leblanc، 2011). لم تکن هناک مخاطر کبیرة مرتبطة ببقاء الیرقات ووزن نحل العسل قبل الأکل استجابة لحبوب لقاح Bt-maize. وخلافا للذرة المعدلة وراثیا ، فإن حبوب اللقاح HELICONIA ROSTRATE طرحت انتقادات سامة کبیرة (Hendriksma et al.، 2011). شوهد تأخر النمو مصحوبًا بانخفاض الوزن الزائد فی الحیوانات العاشبة التی تتغذى على النباتات التی تعبر عن جرعات Bt شبه الممیتة (Agrawal، 2000). ارتفاع معدل الوفیات ،لوحظ انخفاض إنتاج البیض ونسبة أقل من الإناث اللواتی بلغن النضج فی DAPHNIA MAGNA ؛ مفصلیات القشریات ، عند إطعامها مع الذرة Cry1Ab (Dekalb 818 YG) (Szenasi et al. ، 2014). یمکن عندئذٍ لجرعات Bt أن تعکس التفاعلات الثلاثیة التغذیة (أی النباتات العاشبة - أعدائها الطبیعیین) بطرق متضافرة أو مضافة أو معادیة. لم یتم بعد النظر فی اختیار سموم Bt على مستویات غذائیة أخرى بما فی ذلک الحیوانات المفترسة الفقاریة التی تفترس آفات lepidopteran (Clark et al.، 2005). وجود سموم Bt فی عینات المن (Myzus PERSICAE) التی تم الکشف عنها بواسطة مقایسة الممتص المناعی المرتبط بالساندویتش المزدوج ، أثبتت العواقب المحتملة لهذه السموم فی سلاسل الغذاء والمستویات الغذائیة لأعداء الأعشاب الطبیعیة (Burgio et al. ، 2007). على العکس تماما،أبلغ العدید من الباحثین عن عدم وجود سمیة للأنواع غیر المستهدفة بسبب الثبات الأقصر أو تدهور سموم Bt فی التربة (Saxena and Stotzky، 2000؛ Oraby et al.، 2015؛ Kroghsbo et al.، 2008؛ Domingo، 2000). فی الآونة الأخیرة ، تم استعراض وإختیار المواد السامة لسموم Bt على کائنات التربة غیر المستهدفة وکذلک الحشرات واستنتاجها فی معارضة للمخاطر غیر المستهدفة الکبیرة (یعقوب وآخرون ، 2016). ومع ذلک ، تم التأکید على عدم خمول المختارین المشترکین لـ Cry1Ab و Cry1Acas وکذلک استجابة إلى 1 إلى 200000 جزء فی الملیون. أدى ترکیز Cry1Ab البالغ 100 جزء فی الملیون إلى موت خلایا الکلى الجنینیة البشریة (Mesnage et al.، 2012). استعرض دومینغو (2000 ، 2007 ، 2011 ب ، 2016 ، دومینغو وجینی بوردونابا ، 2011) الصحة السلبیةفی الآونة الأخیرة ، تم استعراض وإختیار المواد السامة لسموم Bt على کائنات التربة غیر المستهدفة وکذلک الحشرات واستنتاجها فی معارضة للمخاطر غیر المستهدفة الکبیرة (یعقوب وآخرون ، 2016). ومع ذلک ، تم التأکید على عدم خمول المختارین المشترکین لـ Cry1Ab و Cry1Acas وکذلک استجابة إلى 1 إلى 200000 جزء فی الملیون. أدى ترکیز Cry1Ab البالغ 100 جزء فی الملیون إلى موت خلایا الکلى الجنینیة البشریة (Mesnage et al.، 2012). استعرض دومینغو (2000 ، 2007 ، 2011 ب ، 2016 ، دومینغو وجینی بوردونابا ، 2011) الصحة السلبیةفی الآونة الأخیرة ، تم استعراض وإختیار المواد السامة لسموم Bt على کائنات التربة غیر المستهدفة وکذلک الحشرات واستنتاجها فی معارضة للمخاطر غیر المستهدفة الکبیرة (یعقوب وآخرون ، 2016). ومع ذلک ، تم التأکید على عدم خمول المختارین المشترکین لـ Cry1Ab و Cry1Acas وکذلک استجابة إلى 1 إلى 200000 جزء فی الملیون. أدى ترکیز Cry1Ab البالغ 100 جزء فی الملیون إلى موت خلایا الکلى الجنینیة البشریة (Mesnage et al.، 2012). استعرض دومینغو (2000 ، 2007 ، 2011 ب ، 2016 ، دومینغو وجینی بوردونابا ، 2011) الصحة السلبیةأدى ترکیز Cry1Ab البالغ 100 جزء فی الملیون إلى موت خلایا الکلى الجنینیة البشریة (Mesnage et al.، 2012). استعرض دومینغو (2000 ، 2007 ، 2011 ب ، 2016 ، دومینغو وجینی بوردونابا ، 2011) الصحة السلبیةأدى ترکیز Cry1Ab البالغ 100 جزء فی الملیون إلى موت خلایا الکلى الجنینیة البشریة (Mesnage et al.، 2012). استعرض دومینغو (2000 ، 2007 ، 2011 ب ، 2016 ، دومینغو وجینی بوردونابا ، 2011) الصحة السلبیة
ینتخب المحاصیل المعدلة وراثیا ولخص الدراسات المنشورة وأفاد
أن الاختیارات الصحیة للمحاصیل المعدلة وراثیا هی نفس الأجزاء المقابلة لها مع استثناءات قلیلة. مما یشیر بوضوح إلى أن وجود نتائج تجریبیة مثیرة للجدل من الصعب التفکیر فی الأغذیة المعدلة وراثیًا والأعلاف بشکل آمن.
بالنظر إلى السمیة الکیمیائیة ، یمکننا أن نستنتج أن معظم الدراسات المزمنة وشبه المزمنة التی تم إجراؤها حتى الآن لاختبار سمیة الکائنات المعدلة وراثیًا (GM) المستخدمة کغذاء وأعلاف تفتقر إلى أی اختیارات صحیة محتملة (Domingo ، 2016) ، ولکن لدیها الکثیر من القیود مثل فترة التعرض ، وهی أقصر من أن تتمکن من تقییم الاختیارات طویلة المدى ونقاط النهایة المحدودة والتی لا تغطی منطقة الاختبار بالکامل (Hilbeck et al.، 2015) السمیة العصبیة - التولدیة ، الطفرات ، التشوهیة والسرطنة (Hernandez and Tsatsakis، 2017؛ Tsatsakis et al.، 2016a). لا تأخذ دراسات السمیة الکلاسیکیة فی الاعتبار منطقة حفرة التفاعلات التی یمکن أن تظهر فی التعرض للحیاة الحقیقیة بین الکائنات المعدلة وراثیًا والمواد الکیمیائیة الأخرى التی یتعرض لها البشر کل یوم ،حتى عند الجرعات التی تقل عن أو حول الحدود التنظیمیة التی یمکن أن تؤدی إلى انتخاب تعاونی وقوی (Hernandez et al.، 2013). أیضًا ، لا ترکز هذه الأنواع من دراسات المرکبات المفردة على الأنواع السمیکة من السمیة طویلة المدى التی یوجد فی الوقت الحالی قلق خاص فیما یتعلق بالسمیة العصبیة والسمیة القلبیة والسمیة الکلویة والسمیة الجینیة والسمیة الکبدیة واضطراب الغدد الصماء. إنها حقیقة أن السلطات التنظیمیة الدولیة بدأت أیضا فی إدراک الحاجة إلیهاإنها حقیقة أن السلطات التنظیمیة الدولیة بدأت أیضا فی إدراک الحاجة إلیهاإنها حقیقة أن السلطات التنظیمیة الدولیة بدأت أیضا فی إدراک الحاجة إلیها
یجری تطویر التقییم التراکمی للمخاطر والمنهجیات الجدیدة ، ولکن فقط للمخالیط التجاریة التجاریة (EFSA Journal، 2013؛ Regulation 1272/2008 / EC، 2015). لم یتم اتخاذ أی أحکام تنظیمیة للمخالیط الفنیة غیر التجاریة التی تمثل السیناریو الحقیقی للتعرض للحیاة الحقیقیة. أما بالنسبة للمبیدات الحشریة والمواد الکیمیائیة الأخرى التی یتعرض لها المستهلک على مدى العمر ، فهناک حاجة أیضًا للکائنات المعدلة وراثیًا من تقییم المخاطر المرکب الفردی إلى تقییمات المخاطر التراکمیة التی تهدد التعرض على المدى الطویل لجرعات منخفضة من المخالیط الکیمیائیة التی تراقب نقاط النهایة المتدهورة فی نفس الوقت المرتبط أیضًا بالتحقیق فی المسارات المیکانیکیة النظامیة - مثل الإجهاد التأکسدی (Tsatsakis et al.، 2016a، 2016b؛ Tsatsakis and Lash، 2017؛ Docea et al.، 2016).
التأثیر غیر المباشر للتحولات على البیئة
إن تأثیر المحاصیل المعدلة وراثیا على البیئة واضح استجابة للتغیرات والتعدیلات على الممارسات الزراعیة الحالیة أو الممارسات الزراعیة بشکل عام. تشمل التأثیرات غیر المباشرة للمحاصیل المعدلة وراثیًا الاختیارات على التربة والمیاه والتنوع البیولوجی للحیاة البریة وتقلیل کفاءة الأعشاب الضارة والحشرات والآفات. یعتمد مدى الخطر بشکل أساسی على طبیعة التغییرات فی الممارسات الزراعیة (ICSU ، GM Science Review Panel). ومع ذلک، فإنه یحتاج إلى أن یقرر ما اذا کان الأثر الکلی لمثل هذا الاستخدام فای إد مودی من المبیدات لدیها آفاق إیجابیة أو سلبیة، ولکن وجود تقاریر التی تمهد مفهوم أن تغییر الممارسات الزراعیة قد بالانزعاج الموائل من الأراضی الزراعیة والحیوانیة فلوریدا أورا.
انتخب على التربة والمیاه
لا یزال الجدل المستمر سائدا بین العلماء والمجتمعات الزراعیة حول اختیارات إدخال المحاصیل المعدلة وراثیا على المیاه الجوفیة وخزانات المیاه. یرتبط هذا النقاش بشکل مباشر بمدى وکمیة استخدام مبیدات الأعشاب فی المحاصیل المعدلة وراثیًا. کما هو معروف ، فإن المحاصیل المعدلة وراثیًا تتحمل مبیدات الأعشاب وتدعو إلى استخدام مبیدات الأعشاب واسعة النطاق (Benbrook ، 2012). هذه الزیادة فی استخدام مبیدات الأعشاب کانت غیر مباشرة أی استبدال مبیدات الأعشاب الأکثر سمیة والتی تستمر أکثر فی
البیئة مع glyphosate (Duke et al. ، 2012). بمعنى ما ، هناک انخفاض عام فی تطبیق نغمات مبیدات الأعشاب السامة ولوحظ زیادة فی مبیدات الأعشاب القائمة على الجلیفوسات (Benbrook ، 2016). ربما یکون Glyphosate أکثر مبیدات الأعشاب استخدامًا على نطاق واسع فی العالم. یمکن أن یصل الغلیفوسات إلى التربة من الاعتراض المباشر للرذاذ أثناء الموسم المبکر أو تطبیقات ما بعد الحصاد ، من الجریان السطحی أو غسل مبیدات الأعشاب من النباتات ومن خلال الإفرازات من الجذور أو الموت وتحلل المواد النباتیة (Duke et al.، 2012 ؛ کریمر وآخرون ، 2005). من الواضح أن إضافة الغلیفوسات فی میاه الأراضی الزراعیة وفی النهایة إلى النظم البیئیة المائیة وتأثیرها على الحیاة المائیة. ومع ذلک،غالبًا ما یُعتبر خطر سمیة الغلیفوسات على الکائنات الحیة غیر المستهدفة فی التربة هامشیًا بسبب نصف عمر أقصر مقارنة بالعدید من مبیدات الأعشاب الأخرى وامتصاص قوی لمصفوفة التربة. لم یظهر Zabaloy وآخرون (2016) أی اختیارات سلبیة على المجتمعات المیکروبیة للتربة فی الحقول التی تعرضت للجلیفوسات. تشیر هذه الدراسة إلى أن استخدام الغلیفوسات بالمعدلات الموصى بها یشکل خطرًا منخفضًا على المیکروبات (Duke et al.، 2012؛ Borggaard and Gimsing، 2008). إن النشاط المضاد للمیکروبات للغلیفوسات هو موضوع نقاش أیضًا ، لأن التطبیقات على نطاق واسع من الجلیفوسات ستزعج بالتأکید المجتمعات المیکروبیة على مستوى المزرعة (Samsel and Senel، 2013).تشیر هذه الدراسة إلى أن استخدام الغلیفوسات بالمعدلات الموصى بها یشکل خطرًا منخفضًا على المیکروبات (Duke et al.، 2012؛ Borggaard and Gimsing، 2008). إن النشاط المضاد للمیکروبات للغلیفوسات هو موضوع نقاش أیضًا ، لأن التطبیقات على نطاق واسع من الجلیفوسات ستزعج بالتأکید المجتمعات المیکروبیة على مستوى المزرعة (Samsel and Senel، 2013).تشیر هذه الدراسة إلى أن استخدام الغلیفوسات بالمعدلات الموصى بها یشکل خطرًا منخفضًا على المیکروبات (Duke et al.، 2012؛ Borggaard and Gimsing، 2008). إن النشاط المضاد للمیکروبات للغلیفوسات هو موضوع نقاش أیضًا ، لأن التطبیقات على نطاق واسع من الجلیفوسات ستزعج بالتأکید المجتمعات المیکروبیة على مستوى المزرعة (Samsel and Senel، 2013).
بالتزامن مع ذلک ، فإن نقل سموم Bt من المحاصیل المعدلة وراثیًا إلى التربة
والماء له العدید من الطرق الممکنة بما فی ذلک ترسب حبوب اللقاح أثناء التخدیر ونضح الجذور وبقایا النباتات المعدلة وراثیًا (Yu et al. ، 2011). یوجد دلیل على أن سموم Bt ترتبط بالطین والمواد الدبالیة ، مما یجعل البروتینات قابلة للتحلل الحیوی (Clark et al.، 2005؛ Saxena and Stotzky، 2000). بمجرد ارتباط البروتین بجزیئات الطین ، تقل قابلیته للتدهور کما لاحظ Stotzky (2004) مع إشارة خاصة من Cry1Ab و Cry1Ac و Cry3A فی الإفرازات الجذریة للذرة المعدلة وراثیا والبطاطا والأرز والکانولا والقطن. ولکن لم یتم اختیار هذه البروتینات على الکائنات الحیة الموجودة فی التربة بشکل غیر مقصود
ولم یتم تناولها من جذور النباتات غیر المعدلة وراثیًا. إحصائیاً ، لوحظت مستویات حموضة غیر معنویة تحت الذرة Cry1Fa2 GM مقارنة بالتربة تحت الذرة غیر المحورة وراثیاً (Liu وآخرون ، 2010). اقترحت معظم الدراسات أن البروتینات Bt من النباتات المعدلة وراثیا تتفکک بسرعة نسبیا فی المرحلة المبکرة بعد دخول التربة وأن کمیة صغیرة منها فقط یمکن أن تبقى لفترة طویلة ، بحیث لا تتراکم البروتینات Bt فی التربة ( Rauschen وآخرون ، 2008 ؛ Yu et al. ، 2011). ومع ذلک ، فإن استمرار سموم Bt فی التربة یعتمد إلى حد کبیر على نوع السم ونوع التربة ولیس عدد الجینات المحورة (Rauschen et al.، 2008). نتیجة لرش مبیدات آفات کیمیائیة أقل على القطن ، تم توثیق فوائد صحیة یمکن إثباتها لعمال المزارع فی الصین (Pray et al.، 2001) وجنوب أفریقیا (Bennett et al.،2003).
انتخب على التنوع البیولوجی
إن الزراعة التجاریة واسعة الانتشار للمحاصیل المعدلة وراثیًا ، وخاصة المحاصیل التی تتحمل الأعشاب ، تشکل تهدیدات خطیرة لتعقید النظام البیئی والحد من التنوع البیولوجی. على عکس الخسارة الناتجة والتلوث ، فإن الأعشاب الضارة صدیقة للبیئة بمعنى ما ؛ النظر فی الحد من تآکل التربة بواسطة الأعشاب الضارة وتوفیر الموائل لمجموعة من الکائنات الحیة ذات الفائدة (Mertens، 2008). وبالمثل ، أظهرت الدراسات أن التنوع والکثافة والکتلة الحیویة لبنک البذور فی الأراضی الزراعیة کانت أقل وضوحًا فی الأنظمة المعدلة وراثیًا على عکس الأنظمة التقلیدیة (Bohan et al.، 2005). أفادت تقییمات نطاق المزرعة فی المملکة المتحدة (FSE) عن انخفاض بنسبة 20-36 ٪ فی بنک بذور الأعشاب (Andow ، 2003). ومع ذلک ، اکتشف التقریر أن الحشائش dicot کانت أکثر عرضة من monocots). ستؤثر التغیرات السریعة فی تدمیر الموائل على نطاق واسع فی التغییرات فی شبکات الغذاء والإمدادات الغذائیة. وبالتالی،یصبح توازن أنظمة المفترس والفرائس أکثر أهمیة إلى جانب التأثیر على الکائنات النافعة. هذا لن ینتهی هنا ، بالطبع ، ستکون التفاعلات الثلاثیة المضطربة والارتباطات التکافلیة هی النتیجة التی تؤدی إلى اضطراب معقد فی شبکة الغذاء. من الواضح أن مثل هذا الاضطراب فی إدارة الأعشاب الضارة والحشرات والآفات سینتهی بدوره بزیادة استخدام المبیدات الحشریة (Schutte and Schmitz، 2001). هذا التغییر فی المواردینتهی الأمر بزیادة استخدام مبیدات الآفات (Schutte and Schmitz، 2001). هذا التغییر فی المواردینتهی الأمر بزیادة استخدام مبیدات الآفات (Schutte and Schmitz، 2001). هذا التغییر فی الموارد
إمکانیة الوصول ، یطرح طرق النقر على مستویات غذائیة أعلى فی معظم الحالات
الحالات. کما یمکن تعدیل سلوک البحث عن الطعام من خلال التطبیق المتکرر لمبیدات الأعشاب کما هو الحال فی تطبیق glyphosate حیث انتقلت العناکب إلى سلوک قتل الکریکیت الفائق (Marchetti، 2014). تشمل العواقب الأخرى التحول فی شبکة الغذاء (على سبیل المثال من العاشبة إلى المخبأ). وقد لوحظ تحول قصیر المدى فی الکائنات الحیة فی التربة فی الأراضی الزراعیة حیث زرعت الذرة وفول الصویا المتحملان للجلیفوسات. وتسخیر التخصیب ؛ بناءً على موارد نسبة الکربون والنیتروجین (نسبة C: N) (باول وآخرون ، 2009). العوامل التی تنطوی على اضطراب التنوع البیولوجی فی الأراضی الزراعیة تشمل أنواع مبیدات الأعشاب والمبیدات الحشریة المستخدمة ، ودرجة التبنی ،تواتر التطبیق ، وتوقیت استخدام مبیدات الأعشاب أو مبیدات الحشرات ، والمحاصیل المستهدفة ، والممارسات الدورانیة والزراعیة المعتمدة ، والحیوانات والحیوانات المحلیة ، والمضیفات البدیلة للحشرات الصدیقة ، والظروف المناخیة الصغیرة ، وتاریخ الإدارة ، والنباتات المحیطة (Mertens ، 2008). تم تقلیل هجرة عنکبوت الذئب agrobiont (PARDOSA MILVINA) عندما لوحظ تحت تطبیق Baccaneer® Plus (glyphosate) مما یشیر إلى وجود اضطراب فی علاقة المفترس والفریسة فی شبکات الغذاء عبر شرق الولایات المتحدة (Wrinn وآخرون ، 2012 ). بالتوازی مع المحاصیل المعدلة وراثیا التی تتحمل مبیدات الأعشاب ، تم استجواب محاصیل Bt أیضًا لتهدیداتها المحتملة للتنوع البیولوجی. غالبًا ما یتم نقل مبیدات الآفات إلى ما وراء حقول المحاصیل ویمکن أن تُظهر تأثیرات کبیرة على النظم البیئیة الأرضیة والمائیة أو على تجمعات النباتات بالقرب من حقول المحاصیل.وأهم الأهداف هی الثدییات والطیور وکشفت العدید من الدراسات عن وجود دلیل ضئیل أو معدوم على سمیة Bt لهذه الحیوانات (Flachowsky et al.، 2005b؛ Aris and Leblanc، 2011). إلى معنى أوسع ، یمکن استنتاج ذلک
یتأثر التنوع البیولوجی سلبًا بزراعة محاصیل الموارد البشریة المعدلة وراثیًا
(Bohan et al.، 2005؛ Isenring، 2010؛ Lovei et al.، 2010). یمکن ملاحظة المخاطر التی نوقشت على التنوع البیولوجی على المدى الطویل
، وبالطبع ، لا یمکن ترک المخاطر خارج المعادلة. ومع ذلک ، أظهر تقییم قصیر المدى لشبکة الغذاء (تحقیق لمدة عامین) استجابة لزراعة الذرة المعدلة وراثیًا وجود شبکات غذائیة مستقرة ومعقدة ولم یتأثر استمرارها. اشتملت الدراسة على الذرة المعدلة وراثیا التی لدیها مقاومة ضد Coleoptera و Lepidoptera و glyphosate ورکزت بشکل رئیسی على شبکات الغذاء المفصلی مع عدد تجریبی من 243،896 فردًا (Szenasi et al. ، 2014).
تقلیل کفاءة الآفات والأمراض والأعشاب الضارة
إن الانقضاض المتکرر على المحاصیل ، وزیادة استخدام الأعشاب ذات الطیف الواسع وزیادة الزخم على الحد الأدنى من الزراعة / نظم الزراعة بدون حرث هی القلیل من عواقب التغیرات فی الممارسات الزراعیة استجابة لإدخال المحاصیل المعدلة وراثیًا (Dale et al. ، 2002 ؛ Tappeser وآخرون ، 2014). بالطبع ، ترتبط العدید من المزایا بالممارسات الزراعیة المتغیرة مثل تآکل التربة ، وأقل إزعاجًا لدیدان الأرض والحد الأدنى من الاضطراب لمناخ التربة الدقیقة خاصة فی حالة عدم الحراثة. على العکس من ذلک ، ترتبط العدید من المخاطر غیر المباشرة أیضًا ، مثل تطور الأعشاب الضارة ، وتحول مجموعات الأعشاب الضارة ، وتطویر المقاومة المتقاطعة والمقاومة المتعددة وتطور مقاومة سموم Bt. نحن نرکز بشکل رئیسی على تطور مقاومة مبیدات الأعشاب ومبیدات الحشرات.
تطور مقاومة مبیدات الأعشاب. ظهور الأعشاب الضارة RT أمر لا مفر منه مع حقیقة أن أنواع الأعشاب لدیها قدرة ملحوظة على تطویر تحمل مبیدات الأعشاب من داخل مجموعة جینات الأعشاب (Agapito-Tenfen et al. ، 2014). یمکن للأعشاب أن تطور مقاومة مبیدات الأعشاب فی حوالی ثلاث سنوات حیث تم الإبلاغ عن حالات مقاومة مبیدات الأعشاب متعددة الجینات فی الأحصنة ل F1 و F2 والسلالات المتخلفة عند تعرضها لجرعات منخفضة من دیکلوفوب-میثیل (Busi وآخرون ، 2013). لوحظ ازدیاد بروز نباتات الیوم الآسیوی (COMMELINA cumminus L) ، الحنطة السوداء البریة (Polygonum convolvulus L) و الحملان الشائعة (Chenopodium ALBUS L) حیث کان هناک ضغط انتقائی کبیر بسبب الاستخدام المتزامن لمبیدات الأعشاب والزراعة المتکررة للمحاصیل المقاومة لمبیدات الأعشاب (Owen وزیلایا ، 2005). فی تنمیة التسامح ،یمکن أن تساعد الآلیات المختلفة النبات مثل الموقع المستهدف على الإنتاج ، التعدیل فی تجزئة مبیدات الأعشاب داخل الخلایا ، الحد الأدنى من امتصاص المبیدات ونقلها ، إزالة السموم من مبیدات الأعشاب وعدم الحساسیة للموقع المستهدف (Brower et al. ، 2012 ؛ Velkov وآخرون ، 2005). على الرغم من أن احتمال مقاومة الموقع المستهدف لمبید أعشاب واحد منخفض جدًا ولکنه لیس مهملاً ، أی أن فردًا واحدًا فی 10-5 إلى 10-10 فی حین أن التکرار هو تقریبًا نصف عندما یتم النظر فی مقاومة الموقع متعدد الأهداف (Mortensen et al.، 2012 ). اعتبارًا من فبرایر 2016 ، تم تسجیل ما مجموعه 467 حالة فریدة من الأعشاب الضارة RT تنتمی عالمیًا إلى 249 نوعًا (144 دیکوت و 105 مونوکوت). تقاوم هذه الأنواع البالغ عددها 249 نوعًا 22 موقعًا من أصل 25 موقعًا معروفًا لمبیدات الأعشاب ، و 160 نوعًا من مبیدات الأعشاب الضارة (http://www.weedscience.org).من غیر المحتمل إلى حد کبیر مقاومة جلایفوسیت وغلوفوسینات من داخل مجموعة جینات الحشائش بشکل رئیسی بسبب ترکیبها الکیمیائی ، وعدم وجود نشاط متبقی ، وامتصاص جلایوفوسات محدود من جذور النباتات من التربة ، وطریقة العمل وقرب ثبات التربة تقریبًا (Baylis ، 2000). تقاریر قلیلة عن تطور مقاومة الجلایوفوسات هی عشب الجاودار السنوی فی أسترالیا وحشائش الخیل فی الولایات المتحدة (Dale et al.، 2002). قد یکون تطور المقاومة هذا هو الإفراط فی التعبیر عن الإنزیم المستهدف ، وتقلیل نقل المبیدات الحشریة والحساسیة المتدلیة للإنزیم المستهدف إلى الجلیفوسات (Wakelin et al. ، 2004). على نطاق جغرافی کبیر ، یمکن أن تتفاعل العدید من الأحداث التطوریة المستقلة فی وقت واحد مع ظهور مقاومة مبیدات الأعشاب (Bonny، 2016).الاستخدام المنتظم للجلیفوسات على نسبة کبیرة من حقول المحاصیل المعدلة وراثیا یجعل من افتراض تطویر مقاومة الجلیفوسات فرضیة معقولة. لیس من الضروری أن تکون الأعشاب الضارة منافسًا أفقر
من الأعشاب المعرضة للحساسیة حیث لم یکن هناک أی صعوبة فی التعرّف بین الأنماط الحیویة
الحساسة والمقاومة لولیوم جامید (Busi et al.، 2013). بشکل نهائی ، على الرغم من أن تطور الأنواع الحیویة المقاومة للأعشاب الضارة ، فإن تطویر المقاومة المتقاطعة والمتعددة
وتحول مجموعات الأعشاب أمر لا مفر منه ، إلا أن استراتیجیات تأخیر التطور یمکن أن تفهم تطور مقاومة مبیدات الأعشاب (Schutte and Schmitz ، 2001).
تطور المبیدات الحشریة ومقاومة المبیدات. وقد ثبت أن السیطرة على الآفات من خلال التقنیات التقلیدیة والکیمیائیة أمر صعب حیث شهد تطور مقاومة المبیدات الحشریة ومبیدات الآفات فی کثیر من الحالات (Dale et al.، 2002). بشکل أکثر تحدیدًا ، لا یمکن استبعاد إمکانیة تطور الآفات الحشریة المقاومة لـ Bt
بسبب التعبیر التأسیسی لسموم Bt فی جمیع أنسجة النبات یضفی ضغط اختیار أعلى على الأنواع المستهدفة (Yu et al.، 2011) یؤدی استخدام المبیدات الحیویة Bt من قبل المزارعین العضویین إلى مقاومة العث الماسی فی أمریکا الوسطى وفلوریدا والیابان والفلبین وهاوای والصین (Tabashnik et al.، 2005، 2013). ذکر غاسمان وآخرون (2014) أن الذرة Bt بجرعة سم أعلى تزید ضغط الانتقاء العالی لدیدان جذر الذرة الغربیة مما أدى إلى تطویر المقاومة المتقاطعة بین Cry3Bb1
الذرة والذرة mCry3A. أیضا ، ذکرت العدید من الدراسات على نطاق المختبر اختیار المقاومة لسمات Bt الحفار الذرة الأوروبیة ، ودودة اللوز الوردی ، ودودة اللوز القطنیة (Zhao et al. ، 2001 ؛ Akhurst et al. ، 2000 ؛ Burd et al. ، 2003). تعد کثافة الاختیار قوة دافعة رئیسیة فی تحدید معدل تطور المقاومة جنبًا إلى جنب مع حجم وترتیب الملاجئ ، وسلوک التزاوج للآفات الحشریة ، والتغیرات الموسمیة فی الموائل وتنظیم السکان عن طریق المبیدات الحشریة فی المحاصیل المعدلة وراثیًا واللاجئین (کابریو ، 2001). تختلف آلیة تطویر المقاومة بین الآفات الحشریة المستهدفة مثل الوقایة من توکسین الوسط المعوی المرتبط بالأمعاء ، والتعبیر المفرط للسموم ، والبروتیاز المعوی مع الأنشطة المتغیرة ، وتثبیط انحلال الخلایا استجابة لآلیات التعویض الأیونی والتعدیل فی مجمع مستقبلات السموم ( Akhurst et al. ، 2000).تقریر یعود إلى عقد من الزمن من قبل Tabashnik
وآخرون. (2004 ، 2005) شرح وجود الألیلات المتنحیة لجین الکادرین (BtR) فی سلالات مقاومة دودة اللوز الوردیة (PECTINOPHORA GOSSYPIELLA) التی ارتبطت بمقاومة Cry1Ac. فی الدیدان الخیطیة تم الإبلاغ آلیة مقاومة dilerent التی کتبها غریتشیتش إسنا تحویل النص إلى کلام وآخرون. (2001) ونقص البروتین المشفر بواسطة bre-5 (مادة مفترضة ß-1 ، 3-galactosyltransferase) فی الأمعاء CAENORHABDITIS ELEGANS أدى إلى عدم وجود ربط یؤدی إلى مقاومة سم Bt Cry5B. Tabashnik وآخرون. (2013) قام بمسح 77 تقریرًا یدعی تطور مقاومة الآفات لسموم Bt من القارات الخارجیة وتأکید مقاومة مقاومة سموم Bt فی 5 من 13 نوعًا قید المناقشة. تم اقتراح استراتیجیتین لتأخیر تطور المقاومة من قبل وکالة حمایة البیئة أی جرعة عالیة من السموم وملاذ جرعة عالیة (www3.epa.gov).وقد اقترح Dale et al أیضًا استراتیجیة الهرم الجینی. (2002) الذی یؤخر تطور المقاومة بطریقة أکثر انتقائیة. على عکس تطور المقاومة ضد سموم Bt والمبیدات الحشریة ، فإن تطور مقاومة العوامل المسببة للأمراض مرتفع جدًا لأن الفیروسات والبکتیریا والفطریات معروفة للتکیف بسرعة کبیرة مع القوى الانتقائیة. بشکل أساسی ، من السهل التغلب على آلیات المقاومة القائمة على الجین الواحد. أیضا ، تم الإبلاغ عن طفرات متکررة فی جینات الانبعاث (Avr) للبکتیریا والفطریات ، لذلک یمکن التغلب على المقاومة بوساطة تکامل الجینات المقاومة المقابلة (R). تتضمن استراتیجیات تأخیر التطور القائمة على المجالات الأخرى تواترًا أولیًا منخفضًا للألیلات المقاومة ، والوراثة المتنحیة ، ومجموعات اللجوء الوفیرة ونشر محاصیل Bt ذات السموم الواحد بدلاً من محصول Bt ذو السم الواحد (Tabashnik et al. ، 2013).
3. العلم والسیاسة فی تنظیم الکائنات المعدلة وراثیًا
العلوم والسیاسة فی تنظیم الاتحاد الأوروبی للکائنات المعدلة وراثیًا
المکانة السائدة للعلم فی تنظیم مخاطر الاتحاد الأوروبی وخاصة فی إجراءات صنع القرار لتفویض الکائنات المعدلة وراثیًا أمر لا جدال فیه. على سبیل المثال ، المرحلة الفنیة الأولى فی الإجراءات المذکورة أعلاه هی الرأی العلمی من الهیئة الأوروبیة لسلامة الأغذیة (EFSA). تستند قرارات اللجنة بشأن التفویض بشکل کبیر إلى الآراء العلمیة لـ EFSA (Lee، 2014). هذه الآراء هی مراجعة الهیئة العامة للرقابة المالیة للمخاطر
التقییم الذی أجراه مقدم الطلب للحصول على إذن. عملاً بالمادة 3 (11) من اللائحة 178/2002 (www.eur-lex.europa.eu) ، یُعرَّف تقییم المخاطر بأنه "عملیة قائمة على أساس علمی تتکون من أربع خطوات: تحدید المخاطر ، وتوصیف المخاطر ، وتقییم التعرض ، وتوصیف المخاطر" . علاوة على ذلک ، فإن تقییم المخاطر ، وفقًا للمادة 6 (2) (www.eur-lex.europa.eu) من هذه اللائحة ، "یجب أن یستند إلى الأدلة العلمیة المتاحة ویتم إجراؤه بطریقة مستقلة وموضوعیة وشفافة".
ومع ذلک ، فإن تقییم المخاطر له قیود مهمة لأنه یتخللها أوجه عدم الیقین الرئیسیة المحیطة بمنحنى الاستجابة للجرعة ، وقابلیة تطبیق النتائج من الدراسات الحیوانیة والمخبریة على البشر أو الاستقراء من مستوى عال من التعرض فی بیئة خاضعة للرقابة إلى مستویات أقل واجهت عادة خارج المختبر (McGarity ، 2001). إلى جانب هذه القیود ، فإن موضوعیة العلم مقیدة اجتماعیًا لأنه یُفهم بشکل أفضل لیس على أنه سمة جوهریة للعلم بل کمیزة محسوسة للمعرفة العلمیة ، وصلت من خلال الممارسات المشروطة ثقافیاً (Jasanol ، 2015).
علاوة على ذلک ، تجدر الإشارة إلى أن الشکوک التی لا جدال فیها
تقویض قیمة النتائج المولدة لتقییم المخاطر بحیث لا تصف بدقة المخاطر الصحیة والبیئیة. على وجه الخصوص ، أثیرت الشکوک حول سلامة الأطعمة المعدلة وراثیا حیث یختلف العلماء فی کثیر من الأحیان حول التفسیرات والاستنتاجات المستخلصة من دراسة (Krimsky ، 2015). فی هذه الحالة من عدم الیقین والجهل والشک ، تلعب السیاسة دورًا فی اختیار السلطة المختصة من بین التفسیرات المتعارضة ، وبالتالی فإن القرار المتخذ لا یستند فقط إلى المعرفة العلمیة ولکن أیضًا إلى القیم المجتمعیة والثقافیة. وبالتالی ، یعد التفاعل بین العلم والسیاسة سمة جوهریة لتنظیم الاتحاد الأوروبی للکائنات المعدلة وراثیًا.
ومع ذلک ، فی ظل هذه الخلفیة المؤسسیة ، لا تولی الهیئة العامة للرقابة المالیة إلا القلیل من الاهتمام بالشکوک ، على افتراض أن تقییم المخاطر یمکن أن یلتقط المخاطر مع الیقین الکافی والدقة المعقولة. على الرغم من أن ینغمس EFSA فی وجود scienti عدم الیقین فای ج (على سبیل المثال الآراء بشأن الذرة 1507 والبطاطا صباحا فلوریدا أورا)، أساس scienti فای ج التقییم التی کانت هناک اعتراضات قویة لا یزال هو نفسه. على وجه التحدید ، نشرت الهیئة الأوروبیة لسلامة الأغذیة (EFSA) وثائق إرشادات تتعلق بتنفیذ تقییم المخاطر البیئیة (ERA) على النحو المنصوص علیه فی التوجیه 2001/18 واللائحة 1829/2003 (EFSA ، 2010 ، 2012 ، 2013). وثائق التوجیه هذه لیست ملزمة قانونًا ولکنها مهمة للغایة لأنها وثائق تم إعدادها من قبل EFSA ، السلطة الرسمیة التی تقوم بمراجعة ERA.على الرغم من أن العدید من النقاط المتعلقة بتنفیذ ERA واضحة ، فإن نقطة واحدة من وثیقة إرشادات EFSA تسبب مخاوف خطیرة (ENSSER، 2011؛ ​​Fagan et al.، 2014). هذا هو التقییم المقارن کمبدأ جدید لـ ERA. إن تقییم السلامة المقارنة لیس أکثر من مبدأ "التکافؤ الجوهری" المعروف الذی یقوم علیه تقییم المخاطر حول الکائنات المعدلة وراثیًا وفقًا لبیان السیاسة الأمریکیة (1992). هذا المبدأ الخاص الذی تم التعبیر عنه لأول مرة من قبل منظمة التعاون الاقتصادی والتنمیة ، خط البدایة هو الاعتراف بأن تاریخ الاستخدام الآمن لمصنع تقلیدی قد یکون المعلمة الأساسیة لتقییم مخاطر المعدلة وراثیًا مصانع مشتقة من النبات (النباتات) النظیر (Kok and Kuiper، 2003).
على الرغم من استخدامه الواسع النطاق ، فقد تم اعتبار مبدأ التکافؤ الجوهری کمبدأ غیر علمی وخیار سیاسی یوجهه الصناعات (Domingo 2000، 2007، Domingo and Giné Bordonaba، 2011a). لهذه الأسباب ، تم انتقاده على نطاق واسع. على سبیل المثال ، اعتُبر أنها معقولة وجزئیة لأنها تستند فقط إلى التشابه الکیمیائی دون مراعاة البیانات البیولوجیة والسمیة والمناعیة (Kysar، 2004؛ Bratspies، 2007). علاوة على ذلک ، بین عوائق المقارنة الکاملة بین الکائنات المعدلة وراثیًا والنبات التقلیدی المقابل هو الافتقار إلى معرفة العوامل الأساسیة مثل مستویات السمیة للعوامل المضادة للتغذیة فی النباتات الأقل أهمیة اقتصادیًا ، والظروف البیئیة المتدهورة والمختلفة وکذلک الکلیة فی
تتبع النبات التقلیدی المناسب لیتم مقارنته بالمصنع المعدّل وراثیًا.
بالنظر إلى عدم الیقین المنتشر حول سلامة الکائنات المعدلة وراثیًا ، کما ذکرنا سابقًا ، یجب على الهیئة الأوروبیة لسلامة الأغذیة (EFSA) والمفوضیة الأوروبیة الاعتراف بأمرین ، أحدهما هو وجود قیود على المعلومات العلمیة والآخر هو صلة المبدأ التحوطی خلال مراحل تقییم المخاطر وإدارة المخاطر (سکوجستاد ، 2011). من المهم ملاحظة أن تشریع الاتحاد الأوروبی یدعو صراحة السلطات المختصة إلى أن تأخذ فی الاعتبار ، فی عملیة الترخیص ، لیس فقط الأدلة العلمیة ولکن أیضًا الأسباب المشروعة الأخرى. لذا ، فإن الالتزامات لتبریر قراراتهم على أسس علمیة وأخذ العوامل الأخرى فی الاعتبار هی مکملة بالفعل.
العلم والسیاسة فی لائحة الاتحاد الروسی للکائنات الحیة المعدلة فی
الوقت الحاضر یبدو أن استخدام التقنیات الحدیثة ، على وجه الخصوص ، التکنولوجیا الحیویة ، فی مجال توفیر الإمدادات الغذائیة للبلد ، هی إحدى أولویات الدولة فی الاتحاد الروسی (Tyshko و Sadykova ، 2016). من أجل تنفیذ هذه القاعدة التنظیمیة والمنهجیة الفعلیة تم إنشاؤها والتی یمکن ملاحظتها فی القوانین الفیدرالیة
أی "بشأن تنظیم الدولة فی مجال أنشطة الهندسة الوراثیة" (رقم 86-FZ من 05.07.1996) ، "فی الرفاهیة العامة الصحیة والإبولوجیة" (رقم 52-FZ من 30.03.1999) ، "فی جودة وسلامة المنتجات الغذائیة "(رقم 29-FZ من 02.01.2000) ،" بشأن حمایة حقوق المستهلکین "(رقم 2300-1 من 07.02.1992) ، و" بشأن التعدیلات على بعض القوانین التشریعیة للاتحاد الروسی تحسین تنظیم الدولة لنشاط الهندسة الوراثیة "(رقم 358-FZ من 03.07.2016). وبصرف النظر عن هذه القوانین ، فإن العدید من مراسیم رئیس الاتحاد الروسی تساعد فی التنظیم مثل مرسوم رئیس الاتحاد الروسی رقم 120 المؤرخ 30 ینایر 2010 ، "عند الموافقة على مبدأ الأمن الغذائی للاتحاد الروسی" ، مرسوم رئیس الاتحاد الروسی رقم 899 بتاریخ 7 یولیو 2011 ،و "عند الموافقة على الاتجاهات ذات الأولویة لتطویر العلوم والتکنولوجیا فی الاتحاد الروسی وقائمة التقنیات الحیویة للاتحاد الروسی".
العدید من القرارات التی وافقت علیها الحکومة الروسیة تؤکد أیضًا على لوائح السلامة المتعلقة بالأغذیة المطورة من خلال التکنولوجیا الحیویة
على سبیل المثال ، قرار الحکومة الروسیة رقم 717 المؤرخ 14 یولیو 2012 ، "بشأن برنامج الدولة لتنمیة الزراعة وتنظیم أسواق الزراعة والأغذیة فی 2013-2020" ، "برنامج شامل لتطویر التکنولوجیا الحیویة فی الاتحاد الروسی للفترة حتى 2020 "، التی وافقت علیها حکومة الاتحاد الروسی رقم 1853p-P8 من 24 أبریل 2012 ، قرار الحکومة الروسیة رقم 839 من 23 سبتمبر 2013 ،" بشأن تسجیل الدولة للکائنات المعدلة وراثیًا المعدلة وراثیًا والمراد إطلاقها فی البیئة وکذلک المنتجات المشتقة من استخدام مثل هذه الکائنات أو التی تحتوی على مثل هذه الکائنات "وقرار الحکومة الروسیة رقم 548 بتاریخ 16 یونیو 2014 ،" بشأن تعدیلات القرار رقم 839 المؤرخ 23 سبتمبر 2013 ".
النظام الأکثر تطوراً لتنظیم الکائنات المعدلة وراثیًا فی الاتحاد الروسی هو نظام تسجیل الدولة للکائنات المعدلة وراثیًا النباتیة المعدة للاستخدام فی الغذاء. بدأ تصمیم الکائنات المعدلة وراثیًا لنظام تقییم سلامة أصل النبات ، والذی یسری حالیًا فی الاتحاد الروسی ، فی 1995-1996. لا یقتصر الأمر على تراکم النظام لجمیع الخبرات المحلیة والأجنبیة فحسب ، بل یشمل أیضًا أحدث المناهج العلمیة ، بناءً على إنجازات العلوم الأساسیة (Tyshko et al.، 2007). یتم إجراء تقییم لسلامة الکائنات المعدلة وراثیًا فی مرحلة تسجیل الدولة. موضوع التسجیل هو المنتجات الغذائیة الجدیدة المشتقة من الکائنات المعدلة وراثیا ، والمصنعة فی الاتحاد الروسی ، وکذلک المواد الغذائیة
المنتجات ، دخول الاتحاد الروسی للمرة الأولى. فی نظام التقییم الطبی والبیولوجی لسلامة الکائنات المعدلة وراثیًا ، جنبًا إلى جنب مع البحوث السمیة العامة ، تأخذ دراسة أنواع معینة من السمیة فی التجارب الحیة مکانًا بارزًا. وفقًا لممارسة البحث المعمول بها ، والتی تستخدم نهجًا متکاملًا ، وتوفر المعلومات الأکثر اکتمالًا وموثوقیة حول
السمیات المحتمَلة السامة ، والسمیة الجینیة ، والسمیة المناعیة والمسببة للحساسیة للکائنات المعدلة وراثیًا ، بالإضافة إلى أنها تتیح الکشف عن الاختیارات المحتملة غیر المقصودة للتعدیل الجینی (Tutelyan et وآخرون ، 2009 ، 2010 ؛ Tyshko وآخرون ، 2009 ، 2011 ،
2014). من عام 1999 إلى عام 2017 ، اجتاز 23 خطًا من جنرال موتورز الدورة الکاملة للتحقیقات الطبیة البیولوجیة. بحلول عام 2017 ، کانت هناک أسس علمیة مجمعة حول سلامة الکائنات المعدلة وراثیًا ، والتی تتضمن تحلیل نتیجة البحث ، التی تم إجراؤها فی إطار تسجیل حالة الکائنات المعدلة وراثیًا فی الاتحاد الروسی ، بالإضافة إلى البیانات المحلیة والدولیة ، التی قدمتها المؤلفات العلمیة حول المشکلة سلامة الأغذیة الحیویة فی کل من مرحلة التسجیل ومرحلة ما بعد التسجیل. وخلاصة القول ، فی الاتحاد الروسی ، تم توضیح أهم القضایا المتعلقة باستخدام الکائنات المعدلة وراثیًا للأغذیة: (1) التشریعات والأسس المعیاریة والمنهجیة ، وتنظیم تقییم السلامة والسیطرة على دوران الکائنات المعدلة وراثیًا ، وکذلک ضمان العملاء تم خلق الوعی حول وجود الکائنات المعدلة وراثیًا فی المنتجات الغذائیة ؛ (2) حتى الآن ،تشیر الأدلة التجریبیة الموجودة فی الجسم الحی فی الفئران إلى نقص السمیة السلبیة
أی تم افتراض سلامة الکائنات المعدلة وراثیًا ؛ (3)
تم الحفاظ على إمکانیة التحکم فی دوران الکائنات المعدلة وراثیًا فی جمیع أنحاء سوق المواد الغذائیة فی البلاد.
4. المنظورات المستقبلیة
ردا على تسویق المحاصیل المعدلة وراثیا فی جمیع أنحاء العالم ، تثار تساؤلات عما إذا کانت الاختیارات طویلة الأمد جیدة أم سیئة؟ إن مقدار عدم الیقین وعدم القدرة على التنبؤ بالمخاطر المرتبطة بالمحاصیل المعدلة وراثیًا التی تم تطویرها من خلال التقنیات الحیویة الحدیثة أو تربیة أو تهجین الطفرات التقلیدیة متغیرة ولکنها مؤکدة. وقد لوحظت زیادة کبیرة فی المساحة المزروعة بالمحاصیل المعدلة وراثیا المهندسة بجین واحد أو سمات مکدسة منذ آخر مرة.
ثلاثة عقود. من المهم فحص المخاطر المحتملة المتغیرة للمحاصیل المعدلة وراثیًا فی سیاق المعرفة الأوسع وعلى أساس کل حالة على حدة. (ط) لتجنب إلحاق ضرر بالکائنات النافعة ، یجب اعتبار التعبیر المکانی والزمنی للجینات المحورة للترکیز بشکل أساسی على الأنسجة النباتیة حیث تکون هناک حاجة لآلیة المقاومة. لهذا ، یجب تحدید وفحص مجموعة متنوعة من أنظمة التعزیز أو ما یسمى بالأنسجة المحددة للأنسجة. یجب إجراء دراسات على نطاق المختبر لفهم نوع المخاطر وإمکانیاتها الفعلیة فی بیئة أوسع أو أنظمة أراضی زراعیة. (2) یجب أن یتم تقییم کل حالة على حدة لإصدار أحکام عالمیة تستهدف ما لا مفر منه أو الغازیة من الکائنات المعدلة وراثیًا أو الهجینة المعدلة وراثیًا وسلالاتها.ینبغی النظر فی خصائص النبات والبذور التی یمکن أن تساعد فی تحسین البقاء على قید الحیاة إلى جانب التعدیل فی أنظمة التربیة. (3) یلزم إجراء تحقیقات واسعة النطاق لتحدید المضیفین المحتملین لنقل الجینات. یجب أیضًا تقییم العواقب المحتملة لواحد من الجینات المکدسة. یمکن أن یستند التقییم أیضًا إلى طبیعة السمة المعدلة وراثیًا. (4) إن تجنب القاعدة الجینیة الضیقة للمقاومة هی استراتیجیة أخرى لتقلیل المخاطر. لهذا ، یجب اکتشاف آلیات مقاومة الأمراض والتسامح المتنوعة واستخدامها کآلیات متشابهة إلى حد ما فی مجموعة متنوعة من المحاصیل. (5) یجب أن یتم تکدیس مجموعات جینات أرخص وجینات علامة والتی هی فی معظم الحالات مکدسات مسجلة مسبقًا. سوف تتجنب هذه المداخن التکلفة التنظیمیة والوقت اللازم للتسجیل. فی حالة التراص ،یجب أن تؤخذ بعین الاعتبار لتجنب القاتلة الجدیدة
ترکیبات السم التی لها اختیارات مساعدة وتآزریة. یمکن تطویر تسلسل الجیل التالی والمئات من المنظمین الفنیین المتسلسلین للجینوم الذین یمتلکون عناصر تنظیمیة وراثیة وعوازل ومحسنات تتمیز بسمات جیدة وممیزات متوقعة ومخاطر منخفضة. یجب أیضًا مراعاة السمات الأخرى للجینوم مثل علم الوراثة الوراثی ، مثیلة الحمض النووی ، تعدیل الهیستون و الرنا المیکروی قبل تصمیم المکدس. (6) العدید من الجینات المحورة موجودة بالفعل فی البیئة لذا یجب إجراء دراسات للتحقق من البقاء النسبی للجینات المتطابقة فی المحاصیل المعدلة وراثیًا.
(7) ینبغی تحدید ما إذا کان من الممکن أن یحتفظ الحمض النووی الأجنبی
النزاهة بعد التحول أم لا؟ (8) ینبغی النظر فی الطرق الممکنة للجین من خلال البکتیریا أو الفیروسات المختصة. لهذا ، ستتمکن التحقیقات على مستوى المختبر من تحدید ما إذا کان التحول الجینی المحدد سیحدث من خلال الکائنات الحیة الدقیقة فی التربة أم لا ، وإذا کان الأمر کذلک ، فما هو الخطر المحتمل. (9) یجب النظر إلى شبکات الغذاء المعقدة والإمدادات الغذائیة على أساس کل حالة على حدة قبل إطلاق سمات مقاومة جدیدة لإیواء المحولات. (خ) تعد تربیة المحاصیل المعدلة وراثیاً أحادیة المحاصیل على مساحات شاسعة مصدر قلق آخر مع تزاید المخاطر المحتملة. للتعامل مع هذه المشکلة ، یجب تنفیذ نظام المحاصیل المتعددة مع التناوب فی منطقة معینة. (11) یجب أیضًا حساب مستوى خطر الانتقاحات المطفرة المدخلة عن إحداث تغیرات جینیة فی جینومات النبات.(12) تتمتع الجینات المحورة بالقدرة على تعزیز القدرة التنافسیة للمتلقی بین الأنواع ، مما یؤدی إلى انخفاض حاد فی عدد الحیوانات العاشبة الصدیقة ویمکن أن تغزو نطاقًا متخصصًا موسعًا. لهذه الحالة ، المعرفة حول الترکیب الجینی والدیموغرافیا للسکان المتلقین هی مطلب أساسی. '13 `الکمیّة للتهجین أو التهجین المحتمل والتوزیع المکانی للأقارب المزروعة والبریة والأعشاب الضارة ینبغی أن تُدرج فی تقییمات ما قبل الإصدار لتبریر تدابیر الهجرة.'13 `الکمیّة للتهجین أو التهجین المحتمل والتوزیع المکانی للأقارب المزروعة والبریة والأعشاب الضارة ینبغی أن تُدرج فی تقییمات ما قبل الإصدار لتبریر تدابیر الهجرة.'13 `الکمیّة للتهجین أو التهجین المحتمل والتوزیع المکانی للأقارب المزروعة والبریة والأعشاب الضارة ینبغی أن تُدرج فی تقییمات ما قبل الإصدار لتبریر تدابیر الهجرة.
(14) تشیر التعدیلات فی الاستتباب النشط فی الاستجابة للتعبیر المتحول فی الذاکرة إلى تکدیس لتحلیل الأومیس کمعیار مرجعی فی دراسات تقییم المخاطر. (xv) فی حین أنه من خلال تحلیل البروتینات الجدیدة أو البروتینات المعبرة عن غیر قصد ، یمکن التنبؤ باختیارها للحساسیة والسمیة باستخدام أدوات المعلوماتیة الحیویة.
(16) نهج التقییم المفضل للأنواع غیر المستهدفة المتساقطة
فی مدینة Bt speci ، یوصى باختبار السیناریو الأسوأ نظریًا ویُنصح بالاستکشاف المتقدم للاختیارات المرکبة من البروتینات Bt. (xvii) یتم إجراء الاختبارات المرضیة والسمیة السمیة الحالیة على الثدییات واحد فقط ولمدة 90 یومًا غیر کافیة ولا یمکن تعمیمها. لذا ، ینبغی إطالة دراسات علم السموم إلى فترة الحیاة الکاملة لکائن الاختبار ، کما یجب مراعاة الثدییات التجریبیة الأخرى فی هذه الاختبارات. (الثامن عشر)) ow من عناصر التراکیب المعدلة وراثیا ، مثل المروج والمنهی ، وجینات علامة وکذلک غیر المعدلة وراثیا للمضیف لدیه القدرة على توصیل جنبا إلى جنب مع الجینات المحورة المستهدفة. '19 `ینبغی إجراء بحث لاکتشاف مسارات داخل / خارج الخلیة تدعم إطلاق الحمض النووی من مختلف الکائنات الحیة.(20) یجب إجراء دراسات السلامة التی تشمل النباتات المعدلة وراثیًا الناتجة عن إسکات الجینات بوساطة ds-RNA ، وبعد فحص إدارة الأطعمة المعدلة وراثیًا التی تحتوی على siRNAs تقلیدیة ، یجب فحصها على نطاق مختبری خاصة لاختیارها غیر المقصود على البشر. (21) یجب تقییم الاختیارات شبه الممیتة على الأنواع غیر المستهدفة لعدة أجیال متتالیة بدلاً من جیل واحد أو جیلین. یتعهد المؤلفون الوکالات التنظیمیة والمجتمعات الزراعیة بدمج الممارسات الزراعیة المحسنة والمحاصیل المعدلة وراثیا للحد من الآثار السمیة الإیکولوجیة للمحاصیل المعدلة وراثیا على التنوع البیولوجی والتربة والمیاه والحیاة البریة والحیوانات والحیوانات. وستساعد هذه المراجعة بدورها السلطات على فهم المخاطر وإعطاء تقییمات المتابعة وخطط الإدارة. علاوة على ذلک ، ستعمل على رفع مستوى وعی الجمهور وکذلک المزارعین بشأن التهدیدات من المحاصیل المعدلة وراثیًا.
شکر وتقدیر
تم دعم المؤلفین AMT و KSG من قبل مؤسسة العلوم الروسیة (رقم 15-14-20032) وحساب البحث الخاص بجامعة کریت (ELKE No. 4602، No. 3464، No. 3963، No. 3962، No. 3392). تم دعم DK بواسطة حساب بحث خاص من جامعة ثیسالی ELKE رقم 4512 ، رقم 4513.
الملحق أ. المعلومات الداعمة
یمکن العثور على البیانات التکمیلیة المرتبطة بهذه المقالة فی النسخة عبر الإنترنت على http://dx.doi.org/10.1016 /j.envres.2017.03.011.