ההשפעה של Biotechnology על פיתוח עץ עירוני עמיד למחלות

עצים עירוניים הם תשתיות חיוניות בערים מודרניות, מתן צל, צמצום השפעות האי החום, לכידת מי הסערה, סינון זיהום אוויר, ותמיכה חיות בר.עם זאת אותם עצים להתמודד עם לחצים ללא הפסק מאזורי שורש מוגבלים, קומפקטיות אדמה, ניקוז לקוי, ורמות גבוהות של זיהום אוויר - מצבים כי מחלישים את ההגנה הטבעית שלהם.

האיום הצומח של מחלות עץ בסביבה עירונית

(ב) ערים אינן ממושכות את ה-Crecogators לעץ (Central tree) ,Creta tree Landscapes, and International Trade in Nursery Stock, יוצרות תנאים אידיאליים להופעת המחלה ולהפצתה.com: Imisches:0Ophiostoma ulmiFillos (Doucialus)) 5L) ו-FLT2O.

הרבייה המסורתית של ההתנגדות היא איטית, לעתים קרובות דורש עשרות שנים לייצר מגוון חדש עם צורה מתקדמת של צמיחה קשה. מינים רבים של עץ יש תקופות דור ארוך, ותכונות התנגדות יכול להיות מורכב, פוליגני או טבילה עם מאפיינים לא רצויים. ביוטכנולוגיה לחתוך כי זמן דרמטי, המאפשר מדענים להציג התנגדות ידועה מינים אחרים או לערוך במדויק את הגנום של העץ עצמו כדי להפעיל נתיבי הגנה מאוחרת.

כיצד ביוטכנולוגיה הופכת את העץ לשחמט

גישות ביוטכניות מודרניות להתנגדות עץ נופלות לארבע קטגוריות עיקריות: שינוי גנטי (transgenesis), עריכת גנים (הדבקת מוטאגנס), בחירה ממוקדת סמירה (MAS), והתערבות RNA (RNAi) כל שיטה מכוונת היבטים שונים של אינטראקציה מארחת-פתוגנית, מחיזוק המערכת החיסונית של העץ כדי לשחית גנים פתוגנית עצמה.

שינוי גנטי (Transgenesis)

שינוי גנטי כרוך הוספת גן מאורגניזם אחר לתוך הגנום של העץ כדי להעניק תכונה חדשה.אחד הדוגמאות משכנעות ביותר הוא התפתחות של עצי החזה האמריקאים חסרי מצפון באוניברסיטת מדינת ניו יורק של אוניברסיטת ניו יורק למדע סביבתי ו Forestry (SUNY-ESF) וקרן צ'סטאזט אלקטרונים אמריקאית הציגה גן מ חיטה המייצרת את אנזימים של עצי עצב רעילים (אוקסים) אשר השתמשו ברקמות ספורטיביות גבוהות של דלקת ריאות, אשר שרדו את נוכחותם, אשר גרמו לשגשגות, אשר גרמו לעצי עצבנות גבוהה.

גישות טרנסגניות דומות נחקרות עבור מינים אחרים של עץ.לדוגמה, עצי פופר הונדסו עם גנים של חרקים (ראה FLT:0Bacillus thuringiensisFLT:1 רעלים) כדי להפחית את הנזק מדבורים להניק עלים, אשר לעתים קרובות וקטורים עבור זיהומים משניים.

(ב) [ה]: [ה] [ה]] [ה]]: [ה] [ה] [ה], [ה]], [ה], [ה], [ה]]], [ה], [ה], [ה], [ה]], [ה], [ה]], [ה], [ה'ה'], [ה']'[ה']']']']']']']''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

CRISPR-Cas9 ו- Gene Editing

כלי העריכה של ג'ין, במיוחד CRISPR-Cas9, מאפשרים לחוקרים לבצע שינויים מדויקים בדנ"א של העץ מבלי להציג חומר גנטי זר - הבחנה שיכולה להקל על חששות רגולטוריים וציבוריים.על ידי פירוק גן רגיש (גן כי ה-Hyogen Hijacks toפולשים למפעל) או על ידי שינוי רצף רגולטורי כדי להגביר את ביטוים של גנים, יכול ליצור זנים כי הם למעשה מעצים מבוימים בדנ"א רגיל.

CRISPR כבר מיושם בהצלחה על כמה מינים של עץ.בפופלר, החוקרים ערכו גן מעורב ביוסינתזה של lignin כדי לשפר את ההתנגדות המחלה תוך שיפור תכונות עץ.בתפוח (עץ פירות עירוני משותף), CRISPR שימש ליצירת התנגדות תאורה אש, מחלה חיידקית הרסנית. עבור יער עירוני, היכולת לערוך גנים עבור התנגדות למחלות יכול לגזע, אבקה קלה, וכיף מציעה נתיב מהיר לשחיקה.

בחירת מארקר-אסזז

בחירה מבוססת מארקר (MAS) אינה טכניקה גנטית להנדסה ל-S, אבל היא כלי ביוטכני המזרז גידול מסורתי. על ידי זיהוי סמנים DNA (כגון SNPs או microsatellites) הקשורים הדוק לגנים התנגדות, מגדלים יכולים למסך אלפי שתילים במעבדה ובחר רק אלה עם כל השלדים הרצויים, לדלג על תהליך ארוך של גידול גנים עבור נוגדנים סיניים עבור מחלות.

RNA Interference

התערבות RNA (RNAi) היא מנגנון המשתמש RNA כפול מעוות כדי להשתיק גנים ספציפיים. חוקרים יכולים ליישם RNAi לבנות לעצים כדי לגרום השפלה של RNA ויראלי או פטריות בתוך המארח, ביעילות disarming את הפתוגן.טכניקה זו היא לחקור עבור שליטה וירוסים שגורמים למחלות עלות בעצים עירוניים ולכוון פתוגנים פטרייתיים כמו FLT:0sariumFericerances יכול לשמש גם גנום כימי חלופי כדי לספק GNDER-DER-DER-DERDEROL.

מחקרים על מחלות ביוטק - עצים עמידים

ההצלחות והניסויים המתמשכים של עצי הביוטק מספקים עדות מוחשית לפוטנציאל של הטכנולוגיה.שלושה מחקרים מתקיימים על הרלוונטיות שלהם ליערות עירוניים.

אמריקן צ'סטגוז: שיקום דגלים

כאמור, אגוזי חזה אמריקאים טרנסגניים הם אולי הדוגמה הבולטת ביותר. Beyond the Oxo Gene, החוקרים חקרו גם מחסנים מרובים של גנים התנגדות כדי ליצור עמידות לטווח ארוך טווח ארוך טווח. קו 58 של אגוזי חזה (הנקרא מייסד הפרויקט) הוגשו גם לסקירה רגולטורית של USDA, EPA, ו- FDA.אם אושרו, עצים אלה יכולים להיות זמינים לשיקום ערים אקולוגיות ולהפחית את אותם מינים לא ניתן להוכיח את ה-המין האנושי.

אלמס: מחלה בת המאה

מחלה הולנדית (DED) הרסה עשרות מיליוני עצי יונקים בנוף העירוני.תרבות אגורה הפיקה כתות עמידות יחסית כמו "הנסיכהטון" ו"Valley Forge", אך שינויים גנטיים מבטיחים אפילו יותר חזקים, רחב יותר התנגדות חוקרים מאוניברסיטת טורונטו ומוסדות אחרים שידרגו שוב לגני אמפיביים אנטי-מיקרוביאליים מחרקים וצמחים אחרים לתוך סוללת שדה.

(ב) ויקרא:2 (ב) ויקרא מאמר מדעי על התנגדות גויים טרנסגנית למחלת יונקים הולנדית (הטבע)

אש עצים: התנגדות לברק אש בורר

בעוד שהמשאב האמרלד (EAB) הוא חרק, הנזק שלו נוטה לעצים אפרים לזיהומים פטרייתיים משניים ונפטרים.ביוטכנולוגיה משמשת לפיתוח עצי אפרים ל-EAB על ידי שילוב של ריבוע:0BtFLT:1 אשר מייצרים חלבונים רעילים לייצור זחלים מזחלות, למרות שעדיין לא פרוסים בערים, בניסיונות של קטיפה ופריגן חדש יכול להיות מפגין התנגדות.

יתרונות סביבתיים וכלכליים

אימוץ של עצי סרטן עמידים במחלות ביוטק במסגרות עירוניות מביא יתרונות רבים מעבר להימנעות מתמותה מעץ.

(FLT:0) השימוש בחומרי הדברה: FLT:1, פטריות כימיות וחרקים יקרים ויכולים לפגוע במבדקים, ציפורים ומיקרובים קרקעיים.
(FLT:0) עלויות החלפת לואוור: 1FLT:1 עץ עירוני בוגר מספק הטבות שנתיות (הסתננות אוויר, רטירוט מים סערה, אחסון פחמן) בשווי מאות דולרים. הצבת עץ גדול עם תוצאות ספילינג קטנות בעשרות שנים של שירותים אבודים.
(FLT:0) שיפור פליטת הפחמן: אנדרל 1 (EveFLT:1) עצים בריאים, ארוכים יותר לאחסן יותר פחמן מאשר עצים מתים בטרם עת.עם ערים שמטרתן פליטות אפס נטו, כל עץ ששורד 20 שנה נוספות הופך תרומה מעצימה.
(FLT:0) גידולי ביודור עירוניים: אנדרל 1 (Diverse), נטיעת עץ גמישה תומכת יותר חיות בר. התפרצויות מחלות שמנגבות מין יחיד (למשל, אלם או אפר) להפחית את המגוון האופטי הכולל, מה שהופך את היער העירוני פגיע יותר לאיומים עתידיים.
(FLT:0) הפחתה חמה טובה יותר: 1FLT:1 גדול, עצים בריאים מספקים יותר צל וצלילופוטרנספי קירור רציונלי מאשר לחוץ או למות עצים.

אתגרים ושיקולים אתיים

למרות ההבטחה, ביוטכנולוגיה ביערות עירוניים אינה ללא מחלוקת.מדענים, הרגולטורים ואזרחים חייבים לטפל במספר נושאים קריטיים.

Gene Flow and Ecological Risks

פולן מעצים שונים יכול להעביר גנים התנגדות וקרובי טבע, פוטנציאל ליצור צאצאים היברידיים עם תכונות פולשניות בלתי מאוישות.לדוגמה, פופר שונה עם עמידות מוגברת של מזיקים יכול לזרז את הפופלרים הילידים באזורים טבעיים. חוקרים מקטין את הסיכון הזה על ידי הנדסה סטריליות (למשל, באמצעות מקדםים ספציפיים המונעים פרחים) או על ידי בחירת מינים מוגבלים עם קרובי משפחה פראיים באזור של שחרור ארוך טווח הוא לזהות שינויים אקולוגיים ללא שינוי.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

עצים מהונדסים גנטית כפופים לראייה מחמירה ברוב המדינות.בארצות הברית, שירות הבריאות של בעלי חיים וצמח (APHIS) מעריך סיכונים סביבתיים; ה-EPA מעריך תכונות הקשורות לחומרי הדברה; וה- FDA מסתכל על בטיחות המזון אם העץ מייצר פירות בלתי אפשריים.הסקירה הרב-הסלמה יכולה לקחת שנים ומיליוני דולרים, תוך הצבת מחסום למחקרים קטנים יותר או לזרמים, אך לא תוכל להאיץ את מאמצי האבטחה.

(ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

קבלת פנים והסכמה

הספקנות הציבורית לגבי אורגניזמים מהונדסים גנטית (GMOs) משתרעת על העצים.תושבי העיר עשויים לדאוג להשפעות בלתי מאוישות על בריאות האדם, במיוחד אם עצים נטועים ליד בתים או בתי ספר.תקשורת טרנסנדנד, מזימות הדגמה, ושילוב קהילות בתהליך הבחירה יכול לבנות אמון.

עתיד היער העירוני עם ביוטכנולוגיה

העשור הבא צפוי לראות גל של זנים עץ ביו-טק להיכנס נופים עירוניים.מחקר מתמקד בערימה של תכונות התנגדות מרובות (למשל, התנגדות לכמה פתוגנים פטרייתיים בתוספת מזיקים חרקים) כדי ליצור פתרונות חזקים, עמידים.התקדמות בריצוף הגנום חושפת רגישות חדשה והתנגדות בגנים רבים, מתן כלי גובר עבור מגדלים ומהנדסים.

מעבר להתנגדות למחלות, ביוטכנולוגיה יכולה גם לשפר תכונות אחרות חשובות לסביבות עירוניות: סובלנות מוגברת להצלה (מכביש דה-קלינג מלחים), שיפור אדריכלות ענף המפחיתה את הנזק לסופה, ואפילו שינתה תכונות עלות המפחיתות את ייצור האבקה האלרגנית. גישות משולבות המשלבות שיפורים גנטיים עם בחירת אתר טובה יותר, ניהול הקרקע וניהול המזיקים המשולב יניבוערות ביותר.

מסקנה

ביוטכנולוגיה אינה תרופת פלאנה לכל מחלות העץ העירוניות, אבל היא כלי רב עוצמה ומצליח במהירות.מ אגוזי החזה הטרנסגניים האמריקאים שיכולים לשוב בקרוב לפארקים העירוניים אלמים בעלי מדיטציה גנטית שעומדים איתן נגד מחלת הלימוזינה ההולנדית, הראיות ברורות: כעת אנו יכולים להיות חייבים עמידות מהנדס מהר יותר מאי פעם, במקביל, עלינו להמשיך בטיפול – תוך שכנוע סיכונים, אקולוגיים, כל כך יעילים, מערים ירוקות, אשר יכולות ליצור כיום, שישנה, שיש להן תפקיד מרכזי, שישנה יותר, עם התפתחות, עם הזמן, שישנה יותר, עם התפתחות, עם התפתחות, עם הזמן, שישנה יותר, עם הזמן, שישנה יותר, עם הזמן, שישנה יותר, עם הזמן, שישנה יותר, עם הזמן, עם הגילים, יותר, עם הזמן, עם הזמן, עם הזמן, עם התפתחות של ערים ירוק יותר, עם הזמן, עם הזמן, עם הזמן, עם הזמן, שישנה יותר, שישנה יותר, שישנה יותר, שישנה יותר, עם התפתחות, עם זאת, עם זאת, יותר, יותר, יותר, עם הזמן, יותר ויותר, עם הזמן, עם זאת, עם הזמן, עם הזמן, עם הזמן, יותר ויותר, כדי להבטיח את כל הערים הירוקה, כדי להבטיח את הכוח, כך,