Деревья – один из лучших успехов до настоящего времени в генетической модификации лесных деревьев, область, которая намного менее продвинута, чем ГМ-продукты в сельском хозяйстве урожая. Прогресс мог оказаться особенно полезным в газете и превратить в мягкую массу отрасли промышленности, и в появляющейся промышленности биотоплива, которая могла быть основана на гибридных плантациях тополей.Коммерческое использование таких деревьев могло быть сделано с тополями, которые также были спроектированы, чтобы быть стерильными, таким образом, они вряд ли распространят свои особенности к другим деревьям, сказали исследователи.Развитие мужских стерильных деревьев было продемонстрировано в области, которая может использоваться для мужских видов тополя.
Женское бесплодие еще не было сделано, но должно быть выполнимым, сказали они. Однако неясно, позволили ли бы контролирующие органы использование этих деревьев с бесплодием как ключевой фактор смягчения.«С точки зрения деревянного урожая, здоровья плантации и производительности, эти деревья ГМО могли быть очень значительными», сказал Стивен Штраус, выдающийся преподаватель лесной биотехнологии в Колледже OSU Лесоводства. «Наши полевые эксперименты и продолжались, исследование показало результаты, которые превысили наши ожидания. И вероятно, что мы недооценили стоимость, которую эти деревья могли иметь в улучшенном росте и производстве».
Крупномасштабное исследование 402 деревьев от девяти «событий вставки» отследило результат размещения cry3Aa гена в гибридные тополи. Первая фаза была сделана в полевых испытаниях между 1998 и 2001, и за 14 лет с тех пор учатся продолженный в «банке клона» в OSU, чтобы гарантировать, что ценные черты были сохранены с возрастом.
Все деревья были удалены или сокращены в возрасте двух лет, прежде чем они были достаточно стары к цветку и воспроизводят, чтобы предотвратить любой поток генов в дикое население дерева, сказали исследователи.С этой генетической модификацией деревья смогли произвести инсектицидный белок, который помог защитить от нападения насекомого.
Этот метод оказался эффективным как мера по дезинсекции в других разновидностях урожая, таких как зерно и соя, приводящая к существенным сокращениям использования пестицида и уменьшения в потерях урожая.«Насекомое нападает не, только может убить дерево, оно может сделать деревья более уязвимыми для других проблем со здоровьем», сказала Эми Клоко, научный сотрудник способности OSU. «В действительно плохом году нападения насекомого Вы можете потерять всю плантацию».Гибридные тополи, которые обычно выращиваются в плотных рядах на равнине почти как продовольственный урожай, особенно уязвимы для эпидемий насекомого, сказали исследователи. Ручное применение пестицидов дорогое и предназначается для широкого спектра насекомых, а не только насекомых, которые нападают на деревья.
Много деревьев ГМО в этом исследовании также значительно улучшили особенности роста, исследователи нашли. По сравнению со средствами управления трансгенные деревья в среднем на 13 процентов выросли после двух сельскохозяйственных сезонов в области, и в лучшем случае, на 23 процента больше.Часть работы также использовала терпимого к засухе клона тополя, другое преимущество в том, что может быть более теплым и более сухим будущим климатом.
Исследование было поддержано Кооперативом Исследования Биологической безопасности и Геномики Дерева в OSU.Однолетние культуры, такие как хлопок и зерно уже обычно выращиваются как ГМ-продукты с генами устойчивости насекомого. Деревья, однако, должны вырасти и жить в течение многих лет перед урожаем и подвергнуты многократным поколениям нападений насекомого-вредителя. Вот почему спроектированная защита от насекомых может предложить еще большую рыночную стоимость, и почему расширенные тесты были необходимы, чтобы продемонстрировать, что гены устойчивости будут все еще выражены спустя больше чем десятилетие после установки.
Некоторые генетически модифицированные гибридные тополи уже используются коммерчески в Китае, но ни один в Соединенных Штатах. Использование деревьев ГМО в США все еще стоит перед тяжелыми регулирующими препятствиями, сказал Штраус. Агентства, вероятно, потребуют обширных исследований потока генов и их эффектов на лесные экосистемы, которые трудно выполнить, сказал он.
Штраус сказал, что защищает подход технических генов бесплодия в деревья как механизм, чтобы управлять потоком генов, который вместе с дальнейшим экологическим исследованием мог бы обеспечить социально приемлемый путь для коммерческого развертывания.