Világunk kihívásai – Mit tehet a biotudomány és az agrár-biotechnológia?

Leírás

Előszó

Az Innovatív Mezőgazdasági Biotechnológiáért Egyesület (IMBE) 2016. évi meg­alakulása óta egyedülálló módon integrálja a vetőmag nemesítő cégek, az egyetemi és kutatóintézeti szereplők ismeretterjesztő tevékenységét közhasznú társadalmi célok megvalósításával kapcsolatban. Az Egyesület objektív, tudományosan megalapozott tájékoztatást nyújt a legújabb mezőgazdasági és biotechnológiai innovációk természetéről, felhasználási lehetőségeiről. Napjainkban erre fokozott szükség van, hiszen mindennapi életünket egyre jobban érintik a kihívások, amelyek hatást gyakorolnak mind a világ, mind hazánk agráriumára. Ezekhez a törekvésekhez csatlakozik a jelen tanulmánykötet azzal, hogy bemutatja a világban folyó innovációs tevékenységeket.
A Tisztelt Olvasó ismeretterjesztő, sokábrás kötetet vesz kézhez, ami bepillantást nyújt a biotudományok és az agrár-biotechnológia jelenleg folyó aktivitá­saiba. Az intenzív kutatás innovatív megoldásokat keres napjaink kihívásaira, mint az élelmiszerbiztonság, egészséges élelmiszer, a klímavédelme vagy akár a zöld­energia hasznosítása. A bemutatott tudományos eredmények, az új fajták egyértelműen bizonyítják, hogy a precíziós technológiák igen is tudnak segítséget nyújtani a fenti kihívások kezeléséhez. Ezen szerepük csak fokozottabb lesz a jövőben, és az új technológiákat elutasító közösségek vesztesként kerülhetnek ki a globális agrártermelési kihívásokkal vívott küzdelemből.
Mint ismeretes a tudomány új korszakot nyitott a specifikus génszerkesztés módszerének kidolgozásával. A Nobel díjjal elismert kutatási eredmény napjainkra új tenyészanyagok létrehozását tette lehetővé. Ez a tanulmány bemutatja, miként lehet egy kiválasztott gén egyetlen nukleotid építőkövét kicserélni, hogy betegség ellenálló növény vagy háziállat születhessen. Ezek a szervezetek, az Új Genomikus Technológiák (NGTs) termékei, és nem esnek a GMO szabályozás ­hatálya alá. Ez a szabályozást az EU Bizottság javaslata alapján az EU Parlament is többségi szavazattal támogatta.
A bemutatásra kerülő biotechnológiai példák biztosan segítik a hazai döntéshozókat a fejlesztési irányok megválasztásában, és a világtendenciákhoz való alkalmazkodásban. Természetesen, mint oktatási anyag is jó szolgálatot tehetnek a kísérleti példák, amelyek között hazaiak is szerepelnek. Így ez a tanulmánykötet támogatja az IMBE céljait és törekvéseit is.

Szeged, 2024. február

dr. Rádi Feríz
Innovatív Mezőgazdasági Biotechnológiáért Egyesület
elnöke

Tartalom

Előszó . . . 7

KIHÍVÁS I.: ÉLELMISZER-BIZTONSÁG 8
I/1. A várható változások a világ népességében és az élelmiszerigényben 9
I/2. A hazai agrárium fontosabb jellemzői a holland példa mellett 11
I/3. A növényi és állati termékek produkcióját alakító molekulák 
 és életfolyamatok 16
I/4. A fajták nemesítése során a termésbiztonság záloga az optimális 
 génállomány kialakítása 26
I/4.1. A növények életfolyamatait irányító DNS-molekulák szerkezetének 
 feltárása és a hatékony szelekció agronómiai gének markereivel 28
I/4.2. Agronómiai gének izolálása, és a különböző génbeépítési rendszerek 31
I/4.2.1. Agronómiai gének kémcsőben 31
I/4/2.2. A génbeépítési módszerek széles választéka 33
I/4.2.3. Genomszerkesztés a CRISPR/Cas9 technológiával 39
I/4.2.4. GMO-k helyett megtervezett, génspecifikus mutánsok 42
I/4.5. Génnemesített fajták a növénytermesztésben és az állattenyésztésben 45
I/4.6. A CRISPR génszerkesztéssel nemesített gazdasági növények 
 és állatok 50

KIHÍVÁS II.: EGÉSZSÉGES ÉLELMISZEREK 54
II/1. AZ A-vitaminban gazdag „aranyrizs”: tudományos siker – felhasználási 
 kudarc 58
II/2. Génszerkesztett paradicsom nagyobb likopin-tartalommal: hatásosabb 
 egészségvédelem 59
II/3. Egészségesebb burgonya a téli tárolás után 60
II/4. A szójaolaj biológiai értékének javítása 61

KIHÍVÁS III.: A GÉNTECHNOLÓGIA INTEGRÁLÁSA A NEMESÍTÉSBE 64
III/1. A GMO-ügy tapasztalatai 65
III/2. A génszerkesztés több mint véletlen génbeépítés 66
III/3. A génszerkesztési nemesítés termékeihez kötődő jogi szabályozás 68

KIHÍVÁS IV.: A KLÍMA VÉDELME 72
IV/1. Földünk klímájának sebei 73
IV/2. Hazánk klímájának szélsőségei 75
IV/3. Fókuszban az erdősítés a klímaválság mérséklésére 78

KIHÍVÁS V.: ZÖLDENERGIA-HASZNOSÍTÁS 82
V/1. A hagyományos erdők fái, mint tüzelőanyag-források 83
V/2. A rövid vágásfordulójú, sarjasztásos (RVS) faültetvények jelentősége 85
V/3. Az energetikai fafajok nemesítése növelheti az RVS technológia
 gazdaságosságát és a klímavédelem eredményességét 89
V/3. 1. Hajtások növekedési intenzitása, a szárhossz és a hajtás átmérője, 
 mint paraméterek 90
V/3.2. A levélméret és a szén-dioxid-megkötés hatékonysága kulcstényző 
 a szervesanyag-produkcióban és a környezet védelmében 94
V/3.3. A poliploidia és heterózis hatása az energiafűz-növények gyökér–
 rendszerére és a gyökérfunkciókra 97
V/3.4. Só- (NaCl-) rezisztens energifűz-tenyészanyagok potenciális 
 hasznosítása a szikesek zöldítésében 99
V/4. A zöld biomassza-energiaipar hazai perspektívái 101
V/4.1. A nitrocellulóz alapanyagokra alapozott biometán-fermentáció 102
V/4.2. Az energiafűz tenyészanyagok nemesítése a biogázhozam növelése
 érdekében 104
V/4.3. A zöld algák, mint bioüzemanyag-alapanyagok, és a növényi levelek,
 mint napelemek 105

KITEKINTÉS 107

Köszönet 107

HIVATKOZÁSOK 109