Plantele modificate genetic (PMG) sunt create prin tehnicile de inginerie genetic moderne, care permit transferul de material genetic ntre organisme n scopul modificrii caracteristicilor lor

Universitatea tefan cel Mare Suceava

Facultatea de Inginerie Alimentr

Protecia Consumatorului i a Mediului

Plante transgenice cu modificri de compoziie chimic Cuprins

31. Introducere

42. Metode de transfer genic

83. Transferul genelor fixatoare de azot

114. Exemple de plante transgenice

155. Principalele plante transgenice aflate n culturi comerciale

186. Boli distrugtoare

207.Evaluarea nutriional a furajelor cu plante modificate genetic din a II-a generaie

238. Concluzie

249. Bibliografie

1. Introducere

Plantele modificate genetic (PMG) sunt create prin tehnicile de inginerie genetic moderne, care permit transferul de material genetic ntre organisme n scopul modificrii caracteristicilor lor. Prin inginerie genetic este aadar posibil depirea barierelor de specie, ceea ce nseamn c ntr-o anumit plant pot fi introduse gene (i implicit caracterele codificate de aceste gene) de la specii sau genuri cu care exist incompatibilitate sexual, de la bacterii, virusuri, sau chiar animale. Aplicarea tehnologiei de transfer de gene permite reducerea la jumtate a timpului necesar pentru crearea unui soi nou, prezentnd caracteristica dorit de ameliorator. Ameliorarea tradiional se bazeaz pe selecia unui soi (sau a unei specii) care prezint caracteristica dorit, de exemplu coacere timpurie, i ncruciarea cu un alt soi (specie), avnd un fond genetic bun, concretizat ntr-o valoare biologic i comercial ridicat. Obiectivele ameliorrii prin aplicarea tehnologiei de transfer de gene nu sunt diferite de cele ale ameliorrii convenionale, ci doar calea folosit pentru a le atinge este diferit, fiind mult mai precis. In timp ce ameliorarea convenional permite transferul prin hibridare a sute sau mii de gene ntr-o manier relativ randomizat, abordarea transgenic permite transferul n plante a unei gene izolate prin tehnicile de biologie molecular (separat de genele cu care formeaz o grup linkage), codificnd caracteristica dorit. Prin urmare, spre deosebire de plantele obinute prin metoda clasic a hibridrii controlate, n care alturi de caracterul dorit pot fi transferate n mod nedorit unul sau mai multe caractere nefavorabile, plantele transgenice vor prezenta modificri bine definite i minime, ansamblul genotipic rmnnd nemodificat.2. Metode de transfer genicTransformarea prin inginerie genetic, numit i transgenez, prezint comparativ cu metodele clasice de ameliorare dou mari avantaje: ofer posibilitatea introducerii unui singur caracter la o varietate, deja evaluat ca performan i gena transferat poate proveni din orice surs, ceea ce extinde, practic, n mod nelimitat, posibilitile de ameliorare.n general putem sesiza apte etape ale procesului de transgenez:1. Depistarea organismului donator, deci a celui care deine gena de interes, care

ne ofer prin exprimare caracterul dorit de noi. Acesta poate fi o plant superioar (Arabidopsis thaliana pentru soia R.) sau o bacterie (Bacillus turingiensis pentru porumbul BT), i multe altele.

2. Se extrage ADN-ul, se identific gena.3. Se reconstruiete secvena genetic activ. Cci gena respectiv nu lucreazsingur, ci cu anumite unelte, denumite promotor i terminator.Toate secvenele genetice care alctuiesc aceast construcie sunt complexe proteice specifice, aranjate dup anumite reguli bine stabilite.

Transgenez schema general.

4. Noua construcie genetic este plasat apoi pe un plasmid, printr-o inserie.

Plasmidele sunt extrase cel mai adesea din bacterii E. coli. n aceast nou superconstrucie pe medii speciale cu antibiotice sau erbicide gena se multiplic o data cu bacteria i plasmidul nou transferat. Plasmidul mai poart i denumirea de vector sau purttor.

5. Noua construcie este transferat apoi prin procedee diverse unei culturi de protoplaste, care la rndul lor sunt inserate unei culturi de Agrobacterium.

6. Acestea sunt inserate celulelor gazd care vor forma noua plant.

7. Aceasta preia caracterele induse de noile gene pe care le conserv de la o generaie la alta.

Aa a aprut soia modificat genetic, rezistent la erbicidul Round-up, i tot aa a aparut porumbul Bt, a crui gen exprim toxina BT, care apra porumbul mpotriva unor duntori (Pyrausta).Odat cu dezvoltarea metodologiei de izolare i clonare a genelor, respectiv a metodelor de transfer n celulele vegetale, un numr tot mai mare de plante au fost supuse transgenezei, incluznd plantele cu o mare importan agricol ca cerealele, solanaceele i leguminoasele.

Cele mai utilizate metode pentru obinerea plantelor transgenice sunt:

transformarea mediat de Agrobacterium; metoda biolistic sau bombardarea cu microproiectile; transformarea protoplatilor.n urma acestor tehnici de transformare genetic s-au obinut plante modificate genetic, rezistente la atacul unor duntori ( Osterinia nubilalis, Diabrotica virgifera ), plante modificate gentic tolerante la glifosat (soia Roundup Ready), plante tolerante la sulfonil uree i imidazoline, plante modificate genetic rezistente la virusuri.Plantele modificate genetic au fost realizate pentru prima dat n China, (tutunul i castravetele rezistent la virusul mozaicului ), iar prima plant modificat genetic aflat n culturi comerciale n SUA a fost tomata Flavr Savr, cu procesul de coacere modificat (1994).Transgenez reprezint la ora actual principalul instrument de cercetare din biologia plantelor, dar i un instrument important din punct de vedere practic pentru ameliorarea plantelor de cultur.

Pentru transferul de gene la plante sunt utilizate bacteriile Agrobacterium tumefaciens, care provoac formarea unor tumori cancerogene (crown gall) pe tulpinile unor plante (la speciile din 93 de familii de dicotiledonate).

Plasmidul Ti (tumor inducing) descoperit la A.tumefaciens cauzeaz tumori la plante prin transferul unui segment de ADN (ADN-T) din plasmid n celulele vegetale.

Strategia pentru transferul genelor cu ajutorul plasmidului Ti n celula vegetal include:

introducerea segmentului de ADN-T ntr-un plasmid de E. coli; introducerea n plasmidul format a genei necesare i a genei marker (gena pentru rezistena la canamicina); introducerea plasmidului recombinat n Agrobacterium tumefaciens; infecia cu A.tumefaciens a plantelor respective; selectarea plantelor transformate (fig.3).

Pentru realizarea transferului de gene n celula vegetal este utilizat metoda culturilor de celule i esuturi n vitro.Se comercializeaz deja plante transgenice (transformate) de cartof, rezistente la gndacul de Colorado.

Fig.3. Transferul de gene cu ajutorul plasmidului Ti n celula vegetal.3. Transferul genelor fixatoare de azot Cercetrile privind fixarea biologic a azotului atmosferic au fost intensificate n mai multe ri n scopul ameliorrii eficacitii acestui proces esenial pentru funcionarea ciclului azotului n biosfer i al creterii productivitii plantelor vegetale, dar i n scopul crerii unor asociaii simbiotice fixatoare de azot, diferite fa de cele care exist ntre leguminoase i bacterii de genul Rhizobium. Crearea unor astfel de legturi ntre bacteriile fixatoare i cereale ar putea avea aplicaii importante n plan agronomic, ca i transferul de durat mai mare de la bacterii la plante, al genelor fixatoare de azot.

Plantele din familia Leguminoase (mazrea, fasolea, bobul, lupinul, soia) au capacitatea de a fixa azotul atmosferic cu ajutorul unor bacterii cu care triesc n simbioz. Bacteriile fixatoare de azot ptrund n esuturile rdcinilor, formnd aa-numitele nodoziti, iar din aceast simbioz beneficiaz ambele specii:

- plantele obin azotul atmosferic, iar bacteriile obin de la plante compuii organici de care au nevoie.

Azotul atmosferic poate fi fixat de unele bacterii din genurile: Rhizobium, Azotobacter, sau de unele alge verzi-albastre.n anul 1960 a avut loc (n laboratoarele Du Pont SUA), izolarea enzimei nitrogenaza de la bacteria Clostridium pasteurianum, care catalizeaz fixarea azotului atmosferic.

Aceast enzim este alctuit din dou molecule proteice:

- o molecul mare alctuit din Fe, Mo i S2 cu o greutate molecular de 220.000 daltoni;

- o molecul mic alctuit din Fe i S2, cu o greutate molecular de 55.000 daltoni.

Cele dou molecule nu sunt active individual i numai n absena oxigenului atmosferic. Protejarea moleculei de nitrogenaz contra oxigenului atmosferic este asigurat de un pigment denumit leghemoglobina care se combin cu oxigenul i protejeaz enzima.

Sinteza enzimei nitrogenaza este determinat de un grup de gene (2 gene)notate cu nif (nitrogen fixation) i o gen reglatoare. Genele nif se afl pe cromozomul bacterian, ntr-un locus apropiat de cel al genei his (gena marker care implic sinteza histidinei), care se transmite mpreun cu genele nif.

Transferul genelor nif de la bacteriile fixatoare de azot la altele nefixatoare se poate realiza pe ci cunoscute de recombinare la bacterii: transformare, conjugare, sex ducie i transducie.

Dixon R. de la Universitatea Sussex, Anglia a transferat genele nif i his de la bacteria F+ Klebsiella pneumoniae, la o bacterie F- Escherichia coli (Fig. 8.4.) S-a obinut o bacterie Escherichia coli, care poate fixa azotul atmosferic i poate metaboliza histidina. Aceste lucrri de la nceput aveau s fie urmate de o nmulire a cercetrilor asupra geneticii genului Rhizobium, a prezenei genelor nif la diveri microbi diazotrofi i asupra relaiilor dintre genetica leguminoaselor i cea a bacteriilor simbiotice.

Deoarece experienele nu trebuiau efectuate n absena oxigenului, geneticienii au realizat progrese importante n paralel cu cele nregistrate n domeniile biochimiei i fiziologiei acestui proces. Astfel a fost studiat, n S.U.A. reglarea fixrii i asimilrii azotului de ctre amoniac i prin intermediul glutaminsintetazei, att pe plan genetic ct i biochimic (Cannon F., 1978).

Transferul genelor nif la alte specii de bacterii, creeaz posibilitatea ca i alte specii de plante (aflate n simbioz cu aceste bacterii transformate genetic) s poat fixa azotul atmosferic.

Pentru a determina cu exactitate natura genelor nif i organizarea lor n cromozomul bacteriei, s-au efectuat lucrri de cartografie genetic fin, la care au contribuit noile tehnici de recombinare a acizilor nucleici. S-a stabilit aadar c genele nif formeaz un ansamblu situat ntre genele care se ocup cu biosintetiza histidinei (his) i cele ale absorbiei acidului shikimic (shi A). Asocierea pe cromozomul de Klebsiella pneumoniae a genelor nif i his a contribuit la elaborarea de plasmide autotransmisibile care poart regiunea his-nif (Cannon F.,1981, citat de Sasson A., 1988).

Numeroasele mutaii obinute la nivelul tuturor genelor nif (mutaii punctiforme, deleii, mutaii polare i mutaii de inserie) au avut o contribuie important la elucidarea produilor genelor nif.4. Exemple de plante transgenicePlante transgenice aflate n faza de testare n cmp sau introduse n cultura comercial

Legume, fructe, cereale i alte plante folosite n alimentaie: afin, asparagus, ardei iute, avocado, bananier, cafea, canola, cartof, cartof dulce, cassava, cpun, ceap, cicoare, conopid, fasole, floarea soarelui, gru, kiwi, linte, mr, mango, morcov, nuc, papaya, pepene, porumb, prun, orez, orz, salat, sfecl de zahr, sorg, tomate, varz, vinete, vi de vie, zmeur.

Flori: crizanteme, garoafe, gerbera, petunia.

Furaje i plante nealimentare: bumbac, in pentru fibr, lucern, rapi pentru ulei, sfecl furajer, tutun.

Arbori eucalipt, mesteacn, plop, molid, arborele de gum.Cifrele pe care le ofer statisticile arat c cultivarea plantelor modificate genetic prin introducerea genelor pentru rezisten la duntori a determinat n anul 2002 reducerea cantitii de pesticide folosite pentru controlul lor cu 22-23 milioane de kilograme. De exemplu, cultivarea soiului Ingard de bumbac modificat genetic, introdus n cultura comercial n Australia n anul 1996, a determinat reducerea cu 40-60% a tratamentelor cu pesticide pentru controlul duntorilor. Introducerea n cultur a PMG a devenit n ultimii ani unul dintre cele mai controversate subiecte, nu numai pentru oamenii de tiin i politicieni, ci i pentru agricultori i comercianii de produse agricole i alimentare (informaiile oferite de site-urile Internet sunt relevante n acest sens). Acceptarea sau respingerea lor este analizat n special prin prisma riscurilor pentru sntatea consumatorilor, efectelor socio-economice, efectelor asupra biodiversitii i potenialului de poluare genetic a biosferei. Entomologii i ornitologii gsesc n introducerea PMG motive de ngrijorare legate de posibila eliminare pn la dispariie a insectelor utile (prin ingestia de proteine Bt) i scderea drastic a populaiilor de psri care au ca principal surs de hran aceste insecte (sau pe cele duntoare, care au constituit inta pentru crearea noilor plante transgenice). Medicii, nutriionitii i comercianii de produse agricole i alimentare sunt preocupai de posibilele efecte adverse ale proteinelor i enzimelor codificate de transgene asupra sntii consumatorilor, fiind suspectat n primul rnd efectul alergen. Biologii i agronomii sunt antrenai n controverse aprige i dezbateri asupra riscurilor pe care le implic introducerea n cultur a PMG pentru biodiversitatea plantelor folosite n alimentaie, hrana animalelor, industrie, medicin, etc. (riscul monoculturilor), dar i asupra riscurilor de transfer orizontal al transgenelor la specii nrudite (prin polenizare ncruciat), recombinare a virusurilor (sau a promotorilor de origine viral) folosite n strategiile de creare de plante transgenice i poluare genetic (de exemplu, riscul efectului pleiotropic). Dei rezultatele studiilor de risc efectuate n ultimii ani n mod sistematic i cu maxim rigurozitate tiinific converg spre demonstrarea absenei oricror efecte adverse asupra mediului sau a riscului neglijabil (nesemnificativ diferit de cel implicat de plantele nemodificate genetic (prin transfer de gene peste barierele sexuale) al introducerii n cultur a PMG, aceste sunt nc departe de a fi acceptate de majoritate. Astfel, dei se admite c n cazul alegerii alternativei cultivrii de PMG cu rezisten genetic la patogeni i insecte duntoare n locul folosirii de antibiotice i substane chimice pentru control (fungicide, pesticide) biodiversitatea poate chiar s creasc n anumite zone geografice, rmne controversat evoluia unor noi forme de patogeni i duntori. In ultimii ani, organismele internaionale i naionale implicate n asigurarea/garantarea biosecuritii (implicnd desigur i legislaia adecvat) au recomandat n mod constant monitorizarea pe termen lung a impactului ecologic pentru a asigura identificarea prompt a oricror probleme care nu au putut fi anticipate n momentul introducerii n cultur (mediu) a diferitelor plante transgenice. Implicaiile introducerii n cultur a PMG, inclusiv n Romnia, trebuie privite ns i dincolo de pstrarea nealterat pentru noi i pentru generaiile viitoare a calitii mediului, ntruct de bunstarea comunitilor umane depinde n cea mai mare msur stabilitatea social la nivel planetar. Trebuie aadar s ne gndim de pe acum la o agricultur care s asigure hran suficient pentru toat populaia planetei, n condiiile n care se estimeaz c aceasta va atinge 10 miliarde n anul 2030, iar n 2040 poate fi dubl fa de cea existent la nceputul acestui mileniu.

Soia transgenic reprezint de departe principalul produs al biotehnologiilor mondiale. Prin suprafaa cultivat, de 70 miliarde ha, aceast plant a cunoscut n ultimii ani cea mai spectaculoas extensie n plan productiv i economic.ansa cea mai mare de progres o are n prezent porumbul transgenic, singura cultur important recunoscut de cei care frneaz la nivel european asimilarea celui mai mare progres tiinific al zilelor noastre.

Suprafaa cultivat cu plante modificate genetic la nivel mondial nsumeaz 134 milioane de hectare.

Creterea de 84 de ori ntr-un interval de numai 14 ani reprezint cea mai rapid rat de evoluie a unui progres tiinific din ntreaga istorie a agriculturii moderne.

Statele Unite ale Americii reprezint liderul necontestat al acestui progres genetic care induce n alimentaia omenirii ncredere i siguran absolut.

Extinderea spectaculoas a porumbului transgenic este anticipat de cele dou mari boli care afecteaz aceast plant la nivel mondial: sfredelitorul tulpinilor i Diabrotica gndacul, care n SUA provoac anual o pagub de 1 miliard dolari.

n Europa, apariia Diabroticii este pus pe seama unei mini criminale care a rspndit gndacul ntr-un lan de porumb aflat n apropierea aeroportului din Belgrad. De atunci i pn astzi, adic ntr-un rstimp de 10 ani, viermele rului s-a extins cu o repeziciune uimitoare, afectnd n prezent suprafee ntinse n Ungaria, Slovacia, Cehia, Romnia, Bulgaria, Slovenia i chiar n Austria.

Plantele transgenice (PT) au fost cultivate pentru prima dat n scop comercial, n anul 1996. De atunci, numrul rilor care au aprobat cultivarea lor a crescut de la 6 la 18, n anul 2003, i la 25, n 2009. ntr-un numr de ri au fost alocate plantelor transgenice suprafee mai mari de 100.000 de hectare. n decursul celor 14 ani, suprafaa pe care au fost cultivate anual produsele biotehnologiei moderne a crescut de la 1,6 milioane hectare la 134 milioane hectare. Creterea de 84 de ori, ntr-un interval de numai 14 ani, a suprafeelor ce le sunt alocate face din PT produsele cu cea mai rapid rat de adoptare din istoria agriculturii.

SUA este liderul de necontestat al aprobrilor date pentru introducerea PT n culturi comerciale. Cele mai multe PT pentru care a fost solicitat aprobarea comercializrii prezint toleran la erbicide i rezisten la atacurile unor duntori. n anul 2009, aproximativ 85% din cele 35,3 milioane de hectare alocate porumbului la nivel naional au fost ocupate de plante transgenice. Dintre acestea, 78% au fost hibrizi cu 2 sau 3 caractere modificate genetic cumulate. Restul au fost hibrizi cu un singur caracter modificat genetic.5. Principalele plante transgenice aflate n culturi comerciale

Cele mai importante nsuiri agronomice care au fost inta modificrii genetice fac cultura plantelor mai uoar pentru fermieri:

tolerana la erbicide, care faciliteaz extinderea sistemului cu lucrri minime ale solului ce diminueaz eroziunea, faciliteaz refacerea humusului i reduce energia consumat pentru arturi (i, implicit, eliberarea CO2 n atmosfer); rezistena la insecte, care determin o reducere semnificativ a utilizrii insecticidelor; rezistena la virusuri, care are importante beneficii socioeconomice, mai ales pentru rile n curs de dezvoltare.

Soia principalul produs al biotehnologiilor

Soia transgenic rezistent la principiul activ erbicid glifosat este principalul produs al biotehnologiei moderne cultivat n scop comercial. n anul 2009, a ocupat 69,2 milioane de hectare, echivalentul a 53% din suprafaa global alocat PT. Urmeaz porumbul transgenic (tolerant la erbicide i/sau rezistent la atacurile unor insecte duntoare), cultivat pe 41,7 milioane de hectare (31% din suprafaa global alocat PT), bumbacul transgenic (tolerant la erbicide i/sau rezistent la atacurile unor insecte duntoare), cultivat pe 16,1 milioane de hectare (12% din suprafaa global alocat PT) i rapia transgenic (tolerant la erbicide), cultivat pe 6,4 milioane de hectare (5% din suprafaa alocat PT la nivel global). Tot n anul 2009, numrul fermierilor care cultivau aceste plante era de 14 milioane, dintre care, peste 90% erau din China i Africa de Sud i cultivau bumbac Bt.

n Statele Unite ale Americii este comercializat din anul 2002 porumbul modificat genetic cu dou gene cumulate: rezisten la glifosat i la atacul sfredelitorului european al tulpinilor. n anul 2005, tot n SUA, au fost introdui n culturi comerciale hibrizi de porumb care cumuleaz trei transgene: tolerana la erbicide pe baz de glifosat i rezistena la sfredelitorul european al tulpinilor, la viermele rdcinilor. n anul 2009, a crescut semnificativ suprafaa alocat porumbului i bumbacului care nsumeaz dou sau trei caractere modificate genetic (MG). n 11 ri (SUA, Argentina, Canada, Filipine, Africa de Sud, Australia, Mexico, Chile, Columbia, Honduras i Costa Rica) au fost cultivate plante cu 2 sau 3 caractere MG cumulate.

Uniunea European, ntr-o situaie delicat

n anul 2009, n ase dintre statele membre ale Uniunii Europene a fost cultivat pe o suprafa total de 94,750 hectare porumbul rezistent la atacul unor insecte lepidoptere duntoare. Singura plant transgenic a crei cultivare era autorizat n UE este MON 810. Cele 6 ri au fost: Spania, Republica Ceh, Romnia, Portugalia, Polonia i Slovacia. n martie 2010, a fost aprobat cultivarea cartofului modificat genetic Amflora.

n alte state (Frana, Germania), dup o perioad de cultivare, s-a decis politic interzicerea porumbului rezistent la atacurile unor insecte lepidoptere duntoare. Exist i state membre care refuz cu obstinaie s aplice legislaia european, adic s cultive porumbul MON 810: Austria, Grecia, Ungaria, Luxemburg. Acestea produc dovezi tiinifice care s le permit, ciclic, invocarea clauzei de salvgardare. n tot acest timp, n cele mai dezvoltate ri ale lumii suprafeele alocate acestor culturi se extind, iar numrul i veniturile fermierilor care adopt noile tehnologii cresc n mod constant.

n UE, Romnia are o situaie aparte. Pn n anul 2006, a cultivat soia transgenic tolerant la principiul activ erbicid glifosat. n anul 2007, devenind membr a UE, a fost obligat s renune la aceast cultur foarte profitabil. Putea cultiva ns porumbul transgenic rezistent la sfredelitorul european al tulpinilor, a crui introducere n culturi comerciale era aprobat n Uniunea European.

Interes enorm pentru fermierii romni

Fermierii din Romnia au nevoie de tehnologii eficiente de combatere a buruienilor, de soia i de porumb tolerante la glifosat, care permit:

renunarea la erbicidele mai toxice n favoarea unor produse mai puin toxice; o mai mare flexibilitate a practicilor de erbicidare, mai ales a alegerii momentului aplicrii tratamentelor; reducerea cheltuielilor de recoltare datorit unei combateri mai eficiente a buruienilor (o cultur curat se recolteaz mai repede);

adoptarea sistemului de cultur cu lucrri minime ale solului; evitarea posibilelor daune pentru cultura urmtoare: determinate de ncorporarea n sol a unor erbicide reziduale; aplicarea unor practici de erbicidare care au efect benefic asupra vieii slbatice.

De asemenea, fermierii din Romnia trebuie s aib acces la hibrizii de porumb tolerani la erbicide i rezisteni la atacurile sfredelitorului tulpinilor i viermelui rdcinilor.

Plante MG rare Garoafa Moondust a fost prima plant ornamental comercializat avnd culoarea florilor modificat genetic. Acum, garoafele albastre sunt cultivate n Ecuador, Columbia i Australia i sunt vndute n SUA, Canada, Japonia, Europa i Australia.

MaveraTM este denumirea porumbului cu coninut mare de lizin, creat pentru avicultur. Cultivarea acestui porumb a fost aprobat mai nti n SUA, n anul 2005, apoi n Canada, Mexic, Japonia, Filipine, Australia i Taiwan.

Treus este denumirea comercial a unor cultivare de soia n ale cror semine acidul oleic are o pondere foarte mare, iar acizii grai polinesaturai (linoleic i linolenic) au o pondere foarte mic. Aceste cultivare sunt comercializate n SUA, Canada, Mexic, Australia.

Porumbul care sintetizeaz fitaza a fost creat de Academia de tiine Agricole din China i a fost liceniat, dup apte ani de studiu, companiei Origin Agritech Limited. Inclus n raia suinelor, va permite utilizarea semnificativ a fosforului din hran i, implicit, va asigura o cretere mai rapid, ceea ce nseamn, n ultim instan, producerea mai eficient a crnii. Includerea acestui porumb n dieta animalelor monogastrice va contribui, de asemenea, la reducerea polurii solului, apelor curgtoare i freatice cu fosfor provenit din dejeciile animalelor.

n anul 2010, n UE a fost aprobat cultivarea cartofului cu amidonul modificat, pentru utilizri industriale, cu denumirea comercial Amflora. Se afl deja n culturi n Suedia (80 ha), Germania (20 ha) i Republica Ceh (150 ha).

Trandafirul Applause, cu florile albastre, a fost introdus pe piaa Japoniei, n anul 2010. Preul: ntre 2.000 i 3.000 de yeni, adic 15-20 euro. n pofida preului mare, se apreciaz c acest produs va fi cerut pe pieele Asiei. Conform unei tradiii chinezeti, trandafirii albatri sunt un simbol al iubirii mplinite. De altfel, n aceste regiuni, exist obiceiul ca, la anumite evenimente (cstorii, aniversri), s se ofere trandafiri cu flori albe vopsite albastru.6. Boli distrugtoare

Dou boli distrugtoare:

Sfredelitorul european

Porumbul rezistent la atacurile sfredelitorului european al tulpinilor (Ostrinia nubilalis), denumit i porumbul Bt (deoarece gena care-i confer rezisten provine de la Bacillus thuringiensis), este una dintre cele mai importante plante modificate genetic. n anul 2009, a fost cultivat n SUA, Brazilia, Argentina, Canada, Africa de Sud, Uruguay, Filipine, Chile, Honduras, Costa Rica, Egipt, ca i n ase ri din UE: Spania, Portugalia, Polonia, Republica Ceh, Slovenia, Romnia. Sporurile de producie nregistrate sunt datorate mai ales gradului nalt de protecie total mpotriva sfredelitorului european (Ostrinia nubilalis) i a sfredelitorului sud-vestic (Diatraea grandiasella) al tulpinilor, precum i proteciei pariale mpotriva viermelui tiuleilor (Helicoverpa zea). Evident, o protecie mult mai bun dect cea asigurat de insecticidele convenionale, a crei eficien oscileaz ntre 40% i 80%.

Sfredelitorul european al tulpinilor este un duntor care determin pierderi de recolt n cele mai mari 25 de ri cultivatoare de porumb. Numai n SUA, reduce anual veniturile fermierilor cu 1-2 miliarde de USD. i n UE, sfredelitorul afecteaz culturile de pe 25% din suprafaa total, de 13,2 milioane ha, alocat porumbului. n regiunile i n anii n care nivelul de infestare cu acest duntor este nalt, pierderile de recolt n raport cu potenialul nominal al culturilor pot depi 30%. Cu toate acestea, numai pe 1% din aceast suprafa se cultiv hibrizi de porumb protejai prin modificare genetic de atacurile acestui duntor. n Catalogul european al varietilor sunt nregistrai 47 de asemenea hibrizi.

Diabrotica viermele ru care vine din urm

Acest duntor este numit, sugestiv, n SUA gndacul de un miliard de dolari. Departamentul Agriculturii al Statelor Unite (USDA) estimeaz c, n fiecare an, pierderile de recolt determinate de viermele rdcinilor sunt de 800 milioane $, iar costul total al tratamentelor de combatere a acestuia, de 200 milioane $. Acest duntor extrem de pgubitor a intrat i n Romnia, aprnd frecvent n culturile din vestul rii.

Principalele avantaje de ordin general ale cultivrii hibrizilor protejai de atacurile duntorilor vizai de modificarea genetic: creterea produciilor; diminuarea cantitilor de insecticide chimice aplicate n culturi; reducerea cheltuielilor de producie; diminuarea riscurilor la care sunt expui lucrtorii n cursul preparrii i aplicrii insecticidelor; combaterea insectelor duntoare fr a afecta entomofauna util; reducerea reziduurilor chimice din alimente i din apa freatic; diminuarea cantitilor de micotoxine din recolt, ca urmare a reducerii prezenei ciupercilor toxicogene ale cror atacuri sunt facilitate de rnile provocate de insectele fitofage.

n concluzie, analiznd situaia global a utilizrii produselor biotehnologiei moderne n agricultur se constat c politica UE este restrictiv. Interesele statelor membre ale UE sunt divergente i imposibil de armonizat. n condiiile aplicrii legislaiei actuale nu se ntrevd schimbri majore ale situaiei n viitorul apropiat. Dreptul de a interzice, amendamentul la legislaia n vigoare anunat recent de Comisia European, trebuie neles n Romnia ca dreptul de afirmare a intereselor economice naionale. i aceasta pentru c Romnia, care deine 20% din suprafaa alocat porumbului n UE, dar se confrunt cu probleme pe care alte state membre nu le au, are nevoie, ntr-o prim urgen, cel puin de varieti de soia i porumb tolerante la erbicide totale i de porumb rezistent la Diabrotica.7.Evaluarea nutriional a furajelor cu plante modificate genetic din a II-a generaie

A doua generaie de plante modificate genetic se caracterizeaz prin:

creterea coninutului de substane dorite (aminoacizi, vitamine, acizi grai, minerale, enzime);

reducerea coninutului de substane nedorite (micotoxine, alcaloizi, etc.);

Flachowsky i Bohme (2005) abordeaz cteva teme legate de testarea acestor furaje, care cuprind urmtoarele aspecte:

furajele cu coninut ridicat de amino-acizi, acizi grai, minerale, vitamine i alte substane dorite pot contribui la mbuntirea conversiei furajului i a nutreurilor n alimentele de origine animal; excreia de azot, fosfor i ali nutrieni poate fi redus. Detalii privind experimentele pe animale (numrul de a animale, durata experimentului, compoziia furajului, msurtorile) sunt date de EFSA (2004) i ILSI (2003, 2004).

Obinerea unor varieti de porumb i soia cu un coninut ridicat de ulei, asigur un nivel mai ridicat de energie ingerat pentru bovine, suine i psri (OQuinn i col. 2000). Porumb cu un nivel ridicat de energie reduce cantitatea de furaje necesar pentru efectivele de animale i reduce volumul de dejecii (Etherton i col. 2003).

mbuntirea compoziiei uleiului din materiile prime furajere n sensul creterii acidului oleic poate de asemenea s mbunteasc calitatea i rezultatele produciilor animalelor att pentru procesare ct i pentru nutriia uman (Miller i col. 1990).

Creterea nivelului de aminoacizi (lizin, metionin, treonin) fac ca prin consumul furajelor ce conin astfel de plante modificate genetic s se mbunteasc performanele de producie, fr s mai fie necesar s se adauge protein i aminoacizi suplimentari (Revindram i col. 2002).

Valoarea nutriional i de utilizare a acestor tipuri de materii prime duce pe de o parte la creterea digestibilitii i pe de alt parte la descreterea constituenilor nedorii n furaje, care pot avea efecte negative asupra mediului. De exemplu lignina care este prezent n partea fibroas a trunchiului plantelor, este nedigerabil de ctre animalele monogastrice. Un coninut ridicat de lignin reduce eficiena utilizrii furajelor i reduce sporul mediu zilnic. Astfel, s-a realizat o lucern modificat genetic care conine cu 20% mai puin lignin i 10% mai mult celuloz, ceea ce o face mai digestibil (Marita i col. 2003). Primele apte recolte modificate genetic:

1. Porumbul:Porumbul este cultura cea mai important iaproape n totalitate este modificat genetic, n procent de 88%.Pe lng faptul c este adugat la un numr imens de alimente procesate, porumbul modificat genetic esteo materie prim pentru furajele animalelor.

2. Soia:Soia este modificat geneticn proporie de 93%.Soia este o materie prim pentru alimentele procesate, i poate fi ntalnit cu denumiri diferite, printre care uleiuri hidrogenate, emulsificatori, tocoferol (un supliment de vitamina E) i proteine.

3. Seminele de bumbac:Potrivit ageniilor de reglementare,94% din bumbacul cultivat este modificat genetic.Seminele sunt selectate din bumbac, iar apoi utilizate la producerea uleiului vegetal, a margarinei sau pentru alimentele prjite, precum chipsurile de cartofi.

4. Lucerna:Agricultorii i hrnescvacile de laptecu lucern.Lucerna este cea de-a patra cea mai mare cultur crescut pe terenurile agricole, dup porumb, soia i gru (dei pe pia nu exist gru modificat genetic).

5. Fructul de papaya:75% din culturile de papaya din Hawaii sunt modificate geneticpentru a rezista n faa virusului ringspot.

6. Rapia:Aproximativ90% din culturile de rapi sunt modificate genetic. Uleiul de rapi este folosit la gtit, dar i n crearea biocombustibililor.

7. Sfecla de zahr:Peste jumtate din zahrul de pe pia, 54%, provine din sfecl de zahr.Sfecla de zahr modificat genetic reprezint 90% din recolte,procent care se estimeaz c va crete anul acesta.8. Concluzie

Transformarea genetic a plantelor, proces cunoscut i sub numele de transgenez reprezint la ora actual principalul instrument de cercetare din biologia plantelor dar i un instrument important din punct de vedere practic pentru ameliorarea plantelor de cultur. Prin caracteristicile noi dobndite de plantele transgenice sunt raportate cu o frecven foarte ridicat: rezistena la ierbicide, la insecte, virusuri, obinerea de plante cu sterilitate citoplasmatic masculin precum i obinerea de plante de interes n scop medical.9. Bibliografie Gontariu Ioan, Elemente de inginerie genetic, Editura Universitii din Suceava, Suceava, 2007 http://www.ecos-magazine.com/uploads/1/2/2/0/122036/plantele_modificate_genetic_si_impactul_lor_asupra_mediului.pdf

http://www.infoomg.ro/2013/04/cercetari-privind-utilizarea-plantelor-modificate-genetic-in-hrana-animalelor/#.VWN0Hc-qqko

http://www.financiarul.ro/2012/11/09/primele-sapte-culturi-modificate-genetic/