Suketoshi Taba พบกับการเปลี่ยนแปลงทัศนคตินี้เมื่อเขา

พยายามที่จะจัดการกับวิกฤตที่เห็น ได้ชัดซึ่งส่งผลกระทบต่อเมล็ดพันธุ์ข้าวโพดในธนาคารยีนทั่วละตินอเมริกา Taba เป็นหัวหน้าฝ่ายทรัพยากรพันธุกรรมข้าวโพดที่ International Maize and Wheat Improvement Center ซึ่งเป็นที่รู้จักทั่วโลกโดยใช้ตัวย่อในภาษาสเปน CIMMYT ตั้งอยู่ใกล้เม็กซิโกซิตี้

งบประมาณในการรักษาธนาคารยีนได้รับผลกระทบจากภาวะเศรษฐกิจตกต่ำในภูมิภาคในช่วงต้นทศวรรษ 1990 เมล็ดจำนวนมากไม่ได้ถูกทำให้แห้งอย่างเพียงพอก่อนการจัดเก็บ และหน่วยทำความเย็นในโรงเก็บมักจะสูญเสียพลังงานหรือพัง สัดส่วนของเมล็ดข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ที่สามารถงอกได้ในช่วงเวลาหนึ่งควรเกินร้อยละ 85 เขากล่าว แต่ลดลงต่ำกว่าร้อยละ 50

เพื่อช่วยเมล็ดพันธุ์จากธนาคารในคิวบาและอีก 12 ประเทศในละตินอเมริกา Taba เสนอให้มีการเพาะพันธุ์เมล็ดพันธุ์ที่มีปัญหาในพื้นที่ และเมล็ดพันธุ์รุ่นต่อไปที่ใช้ร่วมกันระหว่างธนาคารของประเทศต่างๆ และ CIMMYT ในขั้นต้น ประเทศต่าง ๆ หยุดชะงักโดยอ้างว่าเมล็ดพันธุ์เหล่านี้แม้ว่าจะเป็นอันตรายก็ตามเป็นทรัพย์สินของพวกเขา ในท้ายที่สุด นักพฤกษศาสตร์มีชัยเหนือนักการเมือง และทาบาได้เก็บเมล็ดพันธุ์ไว้ 10,000 ชุดด้วยราคาเพียง 1 ล้านเหรียญเท่านั้น

สนธิสัญญาปี 1993 ซึ่งให้ทรัพยากรพันธุกรรมเป็นของกลาง ได้สร้างอุปสรรคอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อการปรับปรุงเมล็ดพันธุ์พืช สนับสนุนให้ประเทศต่างๆ กำหนดให้บริษัทเมล็ดพันธุ์หรือห้องปฏิบัติการต้องทำสัญญาระหว่างประเทศทุกครั้งที่นำเข้าเมล็ดพันธุ์ ค่าใช้จ่ายในการทบทวนกฎหมาย การวิเคราะห์ DNA ของแต่ละรุ่น และการกำกับดูแลโดยเจ้าหน้าที่บังคับใช้สนธิสัญญานั้นเป็นเรื่องที่น่าปวดหัว “คุณแค่ปิดการขยายพันธุ์พืชเป็นวิทยาศาสตร์” เรย์มอนด์กล่าว

ในเมนู

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 ได้มีการพัฒนา Groundswell ระหว่างประเทศต่างๆ เพื่อแก้ไขอนุสัญญาว่าด้วยความหลากหลายทางชีวภาพ ปลายปี 2544 หลังจากการโต้เถียงกันเป็นเวลา 7 ปี ในที่สุดผู้เจรจาจาก 120 ประเทศก็ได้ตกลงกันที่โครงร่างของสนธิสัญญาความหลากหลายทางชีวภาพด้านพืชผลฉบับใหม่

สนธิสัญญาฉบับใหม่ส่งเสริมการรวบรวมและการฝากเมล็ดพืช การแบ่งปันเมล็ดพันธุ์ระหว่างประเทศที่ให้คำมั่นว่าจะปฏิบัติตามสนธิสัญญา และการสำรวจทรัพยากรพันธุกรรมในระดับสากลที่มีอยู่ในธนาคารยีนและทุ่งนาของเกษตรกรทั่วโลก (SN: 7/17/ 04, p. 45: ให้บริการแก่สมาชิกในสนธิสัญญาที่ตราขึ้นเพื่อรักษาความหลากหลายทางชีวภาพของพืชผล ) สนธิสัญญานี้ยังให้คำมั่นว่าจะปรับปรุงพืชผลสำหรับเกษตรกร โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย

ในระหว่างการโต้เถียง ผู้เจรจาได้กำหนดขอบเขตว่าสนธิสัญญาฉบับใหม่จะครอบคลุมพืชใดบ้าง พืชอาหารเพียง 35 ชนิดและพืชสำหรับปศุสัตว์ 29 ชนิดเท่านั้นที่ทำรายการ แม้ว่าเหตุผลสำหรับประเภทของพืชที่ไม่อยู่ในรายชื่อของสนธิสัญญาใหม่จะแตกต่างกันไป แต่การเมืองมักได้รับการพิสูจน์ว่าเป็นปัจจัยสำคัญ Patrick Mulvany จาก ITDG ซึ่งเป็นมูลนิธิพัฒนาที่ยั่งยืนระดับนานาชาติในเมือง Rugby ประเทศอังกฤษกล่าว

หากบริษัทเพาะพันธุ์พืชชนิดใหม่จากเมล็ดพืชต่างประเทศหนึ่งใน 64 ต้นที่รวมอยู่ด้วย สนธิสัญญาดังกล่าวจะอนุญาตให้บริษัทดังกล่าวทำการค้าพืชผลในเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม ส่วนแบ่งของผลกำไรใดๆ จะต้องได้รับการสนับสนุนให้เป็นกองทุนตามสนธิสัญญาสำหรับโครงการต่างๆ ในประเทศกำลังพัฒนา เพื่อส่งเสริมการทำการเกษตรแบบยั่งยืนหรือการอนุรักษ์ความหลากหลายทางพันธุกรรมในพืชผล

เมื่อสนธิสัญญามีคุณสมบัติที่จะมีผลบังคับใช้เมื่อต้นปีนี้ มี 40 ประเทศให้สัตยาบันแล้ว ตั้งแต่นั้นมา มีอีก 15 ประเทศเข้าร่วมกลุ่ม และอีกมากพร้อมที่จะทำเช่นนั้น

สหรัฐอเมริกายังคงเป็นกลุ่มประเทศอุตสาหกรรมที่สำคัญ เป็นหนึ่งในผู้เจรจาของสนธิสัญญาฉบับล่าสุด แต่วุฒิสภาไม่ได้ดำเนินการตามสนธิสัญญา เจ้าหน้าที่สหรัฐกล่าวว่าข้อ จำกัด ชั้นนำคือความกังวลเกี่ยวกับการรักษาสิทธิ์ทางการค้าเพื่อส่วนแบ่งกำไรสำหรับเมล็ดพันธุ์ที่ส่งผ่านระหว่างประเทศ ที่ยังต้องดำเนินการคือขนาดของค่าสิทธิเหล่านั้น ไม่ว่าควรจะจ่ายเมื่อนำเข้าเมล็ดพันธุ์ครั้งแรกหรือเมื่อมีการจำหน่ายพืชผล ผู้พัฒนาเมล็ดพันธุ์ต้องจ่ายค่าลิขสิทธิ์นานแค่ไหน และค่าลิขสิทธิ์ควรแตกต่างกันไปตามพืชผลหรือไม่

อย่างไรก็ตาม Peter Bretting จาก US Agricultural Research Service ใน Beltsville, Md. กล่าว “รัฐบาลสหรัฐฯสนับสนุนแนวความคิดของสนธิสัญญานี้อย่างแน่นอน”

อนุสัญญาว่าด้วยความหลากหลายทางชีวภาพยังคงควบคุมการแสวงหาผลประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ของพืชที่ไม่ได้ระบุไว้ภายใต้สนธิสัญญาฉบับใหม่ ซึ่งรวมถึงพืชอาหารที่สำคัญบางชนิด เช่น ถั่วเหลือง ถั่วลิสง หัวหอม และองุ่น ในกรณีเหล่านี้ ประเทศต่างๆ จะเจรจาข้อตกลงทางการค้าแต่ละรายการโดยไม่มีส่วนสนับสนุนใดๆ ในโครงการระหว่างประเทศ

บลูส์ของนายธนาคาร

โครงการริเริ่มที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันของสนธิสัญญาฉบับใหม่คือการสร้าง Global Crop Diversity Trust ซึ่งจะเป็นหน่วยงานอิสระที่ประสานงานธนาคารยีน 1,500 หรือมากกว่านั้นที่กระจัดกระจายไปทั่วกว่า 100 ประเทศ โดยที่ใหญ่ที่สุดคือโรงงานนานาชาติ 11 แห่งร่วมกับกลุ่มที่ปรึกษาด้านการวิจัยการเกษตรระหว่างประเทศ (CGIAR) ร่วมกันเก็บตัวอย่างเมล็ดพันธุ์ที่แตกต่างกันทางพันธุกรรมประมาณ 600,000 ตัวอย่าง

สมาชิก CGIAR ทุกคนจะ “ลงนามในข้อตกลงกับสนธิสัญญา โดยที่พวกเขาจะรวบรวมเงินทั้งหมดภายใต้แนวทางนโยบาย” Stannard กล่าว สหรัฐฯ มีระบบธนาคารยีนของตนเองมากกว่า 20 แห่ง พวกเขาเก็บตัวอย่างพืชประมาณ 450,000 ตัวอย่างจาก 10,000 สายพันธุ์พืช เมล็ดพันธุ์ที่บำรุงรักษาในโรงงานเหล่านี้ที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดเยือกแข็งอาจต้องปลูกใหม่ทุกๆ 5 ถึง 10 ปีเพื่อให้อยู่รอดได้

ธนาคารยีนที่ใหญ่ที่สุดของประเทศ ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองฟอร์ตคอลลินส์ รัฐโคโล มีเมล็ดพันธุ์ที่ซ้ำกันซึ่งเก็บไว้ในโรงงานอื่น ๆ ของสหรัฐฯ ทั้งหมด และเก็บส่วนใหญ่ไว้ที่ –18°C ถึง –55°C ที่อุณหภูมิเหล่านี้ กระบวนการเมตาบอลิซึมจะช้าลงและอายุของเมล็ดก็จะล่าช้า ดังนั้นเมล็ดจึงมีอายุได้ 50-100 ปี Bretting อธิบาย

น่าเสียดายที่ Raymond ตั้งข้อสังเกตว่า คลังเก็บเมล็ดพันธุ์ส่วนใหญ่ของโลกไม่ได้รับการดูแลหรือจัดหาเงินทุนที่ดีเท่ากับโรงงานในสหรัฐฯ การดูแลรักษาเมล็ดพันธุ์นั้น “ไม่เซ็กซี่” เธอคร่ำครวญ ดังนั้นรัฐบาลส่วนใหญ่จึงเพิกเฉย “คุณจะตื่นเต้นแค่ไหนกับการระดมทุนในการทำความเย็น” เธอถาม.

กระนั้น Raymond กล่าวว่าธนาคารยีนเป็น “โครงการประกันที่จำเป็นเพื่อรับประกันว่ายีนจะยังคงปลอดภัยและสามารถเข้าถึงได้สำหรับการปรับปรุงพืชผลในอนาคต” เธอตั้งข้อสังเกตว่าสิ่งนี้มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อความหลากหลายทางชีวภาพลดน้อยลงไปทั่วโลก

ลดความหลากหลาย

ในปี 1950 เกษตรกรชาวจีนปลูกข้าวสาลีประมาณ 10,000 สายพันธุ์ สองทศวรรษต่อมา เรย์มอนด์ตั้งข้อสังเกตว่า จำนวนดังกล่าวลดลงเหลือ 1,000 อินเดียประสบกับการสูญเสียความหลากหลายของข้าวที่คล้ายกันในช่วง 3 ทศวรรษที่ผ่านมา เธอกล่าว และทั่วทั้งเทือกเขาแอนดีส แหล่งกำเนิดของมะเขือเทศ สายพันธุ์มะเขือเทศป่ากลายเป็นอันตรายจน “ไม่นานเกินไป ตัวอย่างที่แท้จริงของความหลากหลายของมะเขือเทศจะอยู่ในคลังยีน” เธอกล่าว

เรย์มอนด์อ้างถึงการประเมินขององค์การสหประชาชาติว่าพืชดอก 1 ใน 12 ชนิด ซึ่งรวมถึงพืชผล เช่น มันฝรั่งป่า จะสูญพันธุ์ภายใน 2 ทศวรรษ

Marilyn Warburton นักพันธุศาสตร์ระดับโมเลกุลที่ CIMMYT ตั้งข้อสังเกต การปรับปรุงพันธุ์พืชในเชิงพาณิชย์ยังทำให้เกิดความหลากหลายของพืชอีกด้วย

ผู้ปลูกเชิงพาณิชย์ชอบความสม่ำเสมอในพืชผลเพื่อประโยชน์ในการเก็บเกี่ยวด้วยเครื่องจักร ดังนั้นผู้เพาะพันธุ์จึงมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาพืชผลที่ให้ผลผลิตสูงซึ่งจะเติบโตในขนาดเดียวกันทั่วทั้งทุ่ง ตอบสนองต่อสภาพอากาศ สภาพอากาศ และการบำรุงเลี้ยงอย่างสม่ำเสมอ ต้านทานโรคภัยไข้เจ็บ; และสุกในเวลาอันจำกัดในช่วงฤดูเก็บเกี่ยว

Warburton ได้ยืนยันความแปรปรวนทางพันธุกรรมอย่างมากในทุ่งข้าวสาลีที่ปลูกในประเทศกำลังพัฒนาก่อนการเคลื่อนไหวทางการเกษตรที่เรียกว่าการปฏิวัติเขียว การวิเคราะห์ DNA ของเธอแสดงให้เห็นว่าในความพยายามของพวกเขาเพื่อให้ได้ผลผลิตสูง CIMMYT และนักปรับปรุงพันธุ์พืชสีเขียวอื่น ๆ “ลดความหลากหลายในลักษณะที่สุ่มตัวอย่างทั่วทั้งจีโนม”

Warburton ตั้งข้อสังเกตว่าผลผลิตข้าวสาลีได้ลดลงในหลายประเทศที่พัฒนาแล้ว แม้ว่าจะมีความพยายามในการเพาะพันธุ์อย่างเข้มข้นเพื่อเลี้ยงดูพวกเขา สิ่งนี้ทำให้เกิดการเก็งกำไร เธอกล่าวว่า พ่อพันธุ์แม่พันธุ์เชิงพาณิชย์อาจ “ขาดความหลากหลายทางพันธุกรรม”

อย่างไรก็ตาม เพื่อนร่วมงาน CIMMYT ของเธอได้พัฒนาสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าข้าวสาลีขนมปังสังเคราะห์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความหลากหลายของพืชผลทางพันธุกรรมสามารถฟื้นฟูหรือขยายได้ ในช่วงเวลา 15 ปีที่ผ่านมา Abdul Mujeeb-Kazi และทีมของเขาได้ข้ามเมล็ดพืชที่เป็นตัวแทนของพ่อแม่พันธุ์ดั้งเดิมของข้าวสาลี durum และจากนั้นก็ผสมพันธุ์กับข้าวสาลีป่าอีกตัวหนึ่ง สิ่งนี้เลียนแบบเหตุการณ์ทางธรรมชาติที่ก่อให้เกิดข้าวสาลีเมื่อ 10,000 ปีก่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นักวิทยาศาสตร์ของ CIMMYT ได้ทำซ้ำขั้นตอนเพื่อผลิตสายการผลิตขนมปังและข้าวสาลีสังเคราะห์เพิ่มเติม

การวิเคราะห์ดีเอ็นเอของสายพันธุ์เหล่านี้ของ Warburton แสดงให้เห็นว่าในเชิงพันธุกรรม “พวกมันมีความหลากหลายพอๆ กับพันธุ์ข้าวสาลีดั้งเดิม” อย่างไรก็ตาม เธอตั้งข้อสังเกตว่า ข้าวสาลีชนิดใหม่ให้ผลผลิตสูงกว่าพันธุ์กรีนรีโวลูชั่นถึง 50 เปอร์เซ็นต์ และให้ผลผลิตใกล้เคียงกับผลผลิตเชิงพาณิชย์ที่ดีที่สุดในปัจจุบัน ประโยชน์เพิ่มเติม: ข้าวสาลีชนิดใหม่นี้ทนทานต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อมอย่างมาก เช่น แมลงศัตรูพืช ความแห้งแล้ง และดินเค็ม

คัดแยกพืช

ธนาคารยีนที่มีสุขภาพที่ดีและมีสต็อกเพียงพอทำให้ประสบความสำเร็จได้ น่าเสียดายที่ Raymond ตั้งข้อสังเกตว่าในสหรัฐอเมริกาและระบบ CGIAR นั้นไม่ธรรมดา ธนาคารส่วนใหญ่ไม่ได้รับการสนับสนุนทางการเงินและมีอุปกรณ์ที่ล้าสมัย จำนวนเล็กน้อยที่มากกว่าการซ่อนเมล็ดพืชในตู้เย็นของข้าราชการ

Global Crop Diversity Trust กำลังจัดทำคลังยีนเพื่อระบุผู้ที่ต้องการความช่วยเหลือ มีการขอให้ประเทศ มูลนิธิ และบุคคลต่างๆ บริจาคเงินเพื่อยกระดับสิ่งอำนวยความสะดวกที่อยู่ในช่องแคบที่เลวร้าย โดยเฉพาะอย่างยิ่งธนาคารที่มีเงินสะสมที่สำคัญ เมื่อธนาคารยีนเหล่านี้มีฐานที่มั่นคง พวกเขาอาจมีสิทธิ์ได้รับเงินรายปีจากการบริจาคใหม่ที่ตั้งขึ้นภายใต้ความไว้วางใจ

เรย์มอนด์ถูกตั้งข้อหาเป็นหัวหอกในการรณรงค์หาเงินเพิ่มอีก 260 ล้านดอลลาร์เพื่อจัดตั้งกองทุนดังกล่าว ซึ่งในที่สุดแล้วควรอนุญาตให้มีการเบิกจ่ายประจำปีไปยังธนาคารยีนเป็นจำนวนเงินรวม 12 ล้านดอลลาร์สำหรับรายการงบประมาณที่น่าเบื่อ เช่น ค่าไฟฟ้าและตู้เย็นใหม่

“สิ่งที่เราขอคืออาหารไก่” เธอกล่าว อย่างไรก็ตาม เธอกล่าวเสริมว่า แม้แต่การบริจาคเล็กๆ น้อยๆ นี้ก็สามารถให้ผลตอบแทนมหาศาลในประเทศกำลังพัฒนา “และสำหรับสาเหตุที่ยิ่งใหญ่เช่นนี้” เธอโต้แย้งอย่างกระตือรือร้น “ฉันหมายถึง เรากำลังพูดถึงความมั่นคง [เกษตร] ของโลก”

เกษตรกรผู้เลี้ยงโคนมส่วนใหญ่ปฏิบัติต่อโคสาวของพวกเขาเหมือนเจ้าหญิงน้อย เหล่านี้ไม่เพียงแต่จะเป็นแม่ที่มีศักยภาพของวัวมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นผู้ผลิตเงินรางวัลจากฟาร์มโคนมในแต่ละวันอีกด้วย ทุกครั้งที่ผู้หญิงสุขภาพดีคลอดลูกอีกตัวหนึ่ง เธอก็พร้อมที่จะจัดหาน้ำนมที่จำหน่ายได้ในตลาดเป็นเวลาหลายเดือน โคสาวตัวเมียทั้งหมดได้รับการหล่อเลี้ยงจนโต ในขณะที่พี่น้องโคของพวกมันส่วนใหญ่ต้องพบกับชะตากรรมที่ต่างออกไป

อุตสาหกรรมที่อัตรากำไรต่ำ มีแรงกดดันมหาศาลในการเพิ่มการผลิตนมคุณภาพสูงของวัว ในตอนท้ายนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้กลั่นกรองการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของวัวกระทิง โดยมองหาข้อบ่งชี้ว่าพวกเขาจะเลี้ยงดูบุตรสาวที่มีความสามารถในการสืบพันธุ์ได้ง่ายและให้น้ำนมในปริมาณมหาศาล

นักพันธุศาสตร์ Curt van Tassell จากกระทรวงเกษตรของสหรัฐฯ อธิบายในเบื้องต้นว่า ผู้เพาะพันธุ์โคนมในสหรัฐฯ คัดกรองโคพันธุ์ที่มีศักยภาพในลูกโคเพียง 1 หรือ 2 เปอร์เซ็นต์ของวัวที่ผลิตน้ำนมได้ดีที่สุด ในบรรดาวัวตัวผู้ที่ทำการตัดนี้ เขาตั้งข้อสังเกตว่ามีเพียง 1 ใน 10 เท่านั้นที่จะเข้าสู่โครงการผสมเทียม หากสายเลือดของวัวดูแข็งแกร่งเป็นพิเศษและลูกในวัยแรกเกิดของเขามีประสิทธิผล ในที่สุดเขาก็อาจคุ้นเคยกับการเลี้ยงดูลูกสาว 80,000 คนขึ้นไป ในทางตรงกันข้ามวัวที่มีคุณภาพปานกลางอาจไม่มีเลย

แน่นอน เนื่องจากโคไม่ได้ผลิตนม การระบุว่าพวกมันมียีนเพื่อการผลิตน้ำนมที่ดีหรือไม่จึงไม่ใช่เรื่องง่าย นอกจากการประเมินมรดกของโคแล้ว พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ยังตัดสินคุณค่าทางพันธุกรรมของโคโดยทางอ้อมด้วยการวัดประสิทธิภาพการทำงานของลูกสาว นักวิทยาศาสตร์ด้านผลิตภัณฑ์นมอ้างถึงการประเมินหลังเป็นการทดสอบลูกหลาน Van Tassell อธิบาย แต่นักวิจัยต้องการหาวิธีที่ดีกว่าในการระบุวัวตัวผู้ที่จะเลี้ยงโคที่มีผลผลิต

ทีมวิจัยหลายทีมกำลังพยายามระบุยีนที่ทำเครื่องหมายวัวกระทิงที่มีแนวโน้มว่าจะผ่านการทดสอบลูกหลานได้ พวกเขากำลังสำรวจ DNA ที่รวบรวมได้จากน้ำอสุจิที่เก็บรวบรวมมาและมักจะถูกลืมไปตลอดครึ่งศตวรรษที่ผ่านมาจากสัตว์ที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก โปรไฟล์ DNA ที่ถูกสร้างขึ้นคือสายเลือดทางพันธุกรรมของสัตว์ เป้าหมายของนักวิจัยคือการผูกความผิดปกติทางพันธุกรรมที่ปรากฏภายในสายเลือดเหล่านี้กับลักษณะเด่นต่างๆ ที่ได้รับการระบุในช่วงหลายปีที่ผ่านมาในลูกสาวของวัวกระทิง

นักพันธุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมิสซูรี Jeremy Taylor อธิบายว่าการทำการตรวจสอบแนวนี้เป็นไปได้ เป็นบันทึกที่ดีเกี่ยวกับภูมิหลังและผลผลิตน้ำนมของวัวในสหรัฐอเมริกา ตลอดจนตัวอย่างน้ำอสุจิที่เก็บไว้

ข่าวดีสำหรับนักวิจัยเช่น Taylor และ van Tassell คือการใช้บันทึกและตัวอย่างเหล่านี้ฟรี ในความเป็นจริง Taylor เพิ่งได้รับชุดตัวอย่างน้ำอสุจิอายุหลายสิบปีจากศูนย์อนุรักษ์ทรัพยากรพันธุกรรมแห่งชาติของ USDA ใน Fort Collins, Colo. ซึ่งเขาจะใช้เพื่อตรวจสอบว่ายีนใดในสาย Holstein มีบทบาทสำคัญในการผลิตน้ำนม

การล่ายีนของบรรพบุรุษ

นักพันธุศาสตร์ Harvey D. Blackburn ประสานงานแผนกหนึ่งของ Ft. สิ่งอำนวยความสะดวกคอลลินส์ ปัจจุบัน โรงงานแห่งนี้เก็บตัวอย่างมากกว่า 150,000 ตัวอย่างจากวัวไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังมีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นก และปลาอีก 65 ตัว ตัวอย่างทั้งหมดจะถูกแช่แข็งไว้ที่ –196 °C ในไนโตรเจนเหลว ดังนั้นน้ำอสุจิที่เก็บไว้จึงสามารถใช้งานได้นานหลายสิบปีหรือหลายศตวรรษ และตัวอ่อนสามารถเก็บไว้ได้นานเกือบเท่าและฝังไว้ในแม่ที่ตั้งครรภ์แทนในที่สุด

รวมเป็นน้ำอสุจิจากโค 850 ตัวโฮลสไตน์และตัวอ่อน 150 ตัวจากวัวโฮลสไตน์ 25 ตัว ที่จริงแล้ว แบล็กเบิร์นตั้งข้อสังเกตว่า พื้นที่เก็บข้อมูลของเขา ซึ่งเขาเรียกว่าธนาคารยีน ปัจจุบันมีพลาสซึมของเชื้อโรคและตัวอ่อนของโฮลสไตน์เพียงพอ ที่จะสร้างการได้ยินแบบสด ๆ ขึ้นมาใหม่หากเกิดภัยพิบัติที่จะทำลายสายพันธุ์นี้ อย่างไรก็ตาม Blackburn กล่าวว่าขวดที่แช่แข็งของอสุจิและเนื้อเยื่อส่วนใหญ่จะทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการวิจัยหรือเพื่อปรับปรุงสายพันธุ์ที่มีอยู่

USDA รักษาทรัพยากรที่ใหญ่กว่าสำหรับนักวิทยาศาสตร์ด้านผลิตภัณฑ์นมที่ห้องปฏิบัติการหลักของบริษัท Beltsville, Md. ที่นั้น Cooperative Dairy DNA Repository มีตู้แช่แข็ง –20 °C จำนวน 5 ตู้เก็บน้ำอสุจิจำนวน 100,000 ขวดจากโคอย่างน้อย 15,000 ตัว ตัวอย่างบางส่วนถูกเก็บรวบรวมมาตั้งแต่ปี 1960 Van Tassell ผู้ดูแลคอลเลกชันกล่าว

คอลเลกชั่นของ Van Tassell ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องด้วยการมีส่วนร่วมของน้ำอสุจิที่มาจากวัวกระทิงที่ตายไปนานแล้ว เขาหาสเปิร์มที่เก็บถาวรได้ที่ไหน? “คุณจะแปลกใจว่ามีไนโตรเจนเหลวจำนวนเท่าใดในฟาร์ม [ในฟาร์ม] ทั่วประเทศที่มีน้ำอสุจิอายุ 30 ปีอยู่ในนั้น” แม้ว่าตัวอย่างดังกล่าวจะไม่มีค่าในเชิงพาณิชย์ก็ตาม เขากล่าว Van Tassell อธิบายว่าการเลี้ยงโคมีการแข่งขันสูงมาก เมื่อใดก็ตามที่มีสุนัขพันธุ์ใหม่คุณภาพสูงเข้ามา มูลค่าของสเปิร์มจากโคที่อยู่ตรงหน้าเขาจะลดลง “สัตว์อายุ 10 ปีโดยทั่วไปไม่สามารถแข่งขันเพื่อจุดประสงค์ในการผสมพันธุ์ได้” Van Tassell กล่าว

เป้าหมายของเขาคือการเก็บตัวอย่างน้ำอสุจิจากวัวตัวเก่าจากทั่วประเทศ ก่อนที่พวกมันจะถูกทิ้ง และเพื่อรวบรวมข้อมูลใดๆ ก็ตามที่ยังคงมีอยู่เกี่ยวกับโคที่พวกเขามาจาก

ทีมของแบล็กเบิร์นยังเดินทางไปตามชนบทเพื่อค้นหาความโปรดปรานทางพันธุกรรมที่ถูกลืมไป อย่างไรก็ตาม ธนาคารยีนของเขาไม่ได้จำกัดเหมือนของ Van Tassell ตัวอย่างเช่น เขาสามารถหาวัตถุดิบได้ไม่เพียงแค่จากโคนมเท่านั้น แต่ยังมาจากปศุสัตว์อื่นๆ ด้วย นอกจากนี้ เนื่องจากตัวอย่างน้ำอสุจิส่วนใหญ่ในที่เก็บของ Beltsville มาจากบริษัทผสมเทียมที่จำหน่ายผลิตภัณฑ์ของตน บริษัทต่างๆ จึงยืนกรานว่าเงินบริจาคของพวกเขาจะใช้เพื่อการวิจัยเท่านั้น ห้ามใช้สำหรับโครงการที่จะส่งผลให้มีการเกิดมีชีพ

เรียนรู้จากประวัติศาสตร์

การใช้สถิติเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะของโค ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อน และการเปรียบเทียบดีเอ็นเอจากสัตว์ตลอดสายเลือด นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามยีนไปยังบริเวณเล็กๆ ที่เฉพาะเจาะจงบนโครโมโซมของวัวได้ Van Tassell อธิบาย “มันไม่ใช่กระบวนการทางคณิตศาสตร์เล็กน้อย แต่ทำได้” นักวิทยาศาสตร์กำลังเข้าถึงตัวอย่างน้ำเชื้อวัวทั้งเก่าและใหม่มากขึ้นจากที่เก็บเช่นในเบลต์สวิลล์และฟอร์ตคอลลินส์เขาชี้ให้เห็น

เทย์เลอร์กำลังใช้ธนาคารยีนของ Van Tassell เพื่อศึกษาสายเลือด Holstein สำหรับวัวที่เกี่ยวข้องประมาณ 1,000 ตัวที่ย้อนกลับไปประมาณ 40 ปี คอลเล็กชั่นนี้ “เหลือเชื่อมาก” เทย์เลอร์กล่าว เขาใช้หมายเลขทะเบียนของสัตว์แต่ละตัว “เราสามารถไปที่ฐานข้อมูล Holstein และดึงข้อมูลเกี่ยวกับพันธุกรรมของสัตว์แต่ละตัวและทุกตัวกลับมาได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไม่เพียงแต่เรารู้ว่าใครเป็นพ่อของใคร แต่เรารู้ในพันธุกรรมว่าสัตว์แต่ละตัวมีประโยชน์ต่อการผลิตน้ำนม การผลิตไขมัน และการผลิตโปรตีนอย่างไร”

เทย์เลอร์มองหาการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอในโครโมโซม 6 ในโฮลสไตน์ เนื่องจากการศึกษาก่อนหน้านี้ระบุว่าโครโมโซมเป็นจุดร้อนสำหรับยีนที่ส่งผลต่อนม ไขมัน และโปรตีน “การทำเช่นนี้ ฉันสามารถระบุตำแหน่งของโครโมโซมที่มียีนที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจเหล่านี้ [ใน] Holsteins ที่เกษตรกรได้เพาะพันธุ์อย่างเข้มข้น” เทย์เลอร์กล่าว

ตามทฤษฎีแล้ว พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สามารถตรวจหายีนที่เป็นประโยชน์ในโคก่อนผสมพันธุ์ได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เครื่องมือคัดกรองนี้สามารถใช้ได้หลายเดือน หากไม่ใช่หลายปีก่อนที่จะทำการทดสอบลูกหลานได้

เทย์เลอร์อธิบายว่างานวิจัยของเขาได้รับความช่วยเหลือจากข้อเท็จจริงที่ว่าเรื่องนี้คือโฮลสเตนส์ โคนมเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบ จัดการ และจัดทำเอกสารอย่างเข้มงวดเป็นเวลาหลายปี พวกเขายังมากมาย ประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของโคนมในสหรัฐฯ ทั้งหมด ซึ่งขณะนี้มีประมาณ 9 ล้านตัวคือโฮลสไตน์ พวกเขายังเป็นตัวแทนของวัวส่วนใหญ่ที่มีน้ำอสุจิในที่เก็บ DNA ของสหกรณ์โคนมของ USDA

เทย์เลอร์กำลังศึกษาพันธุศาสตร์ของ Black Angus ซึ่งเป็นเนื้อวัวชั้นนำของประเทศ เนื่องจากฝูงแองกัสมีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กกว่าฝูงโคนมมาก และมีการเพาะพันธุ์ผ่านการผสมเทียมน้อยกว่า จึงไม่มีที่เก็บน้ำเชื้อที่กว้างขวางสำหรับนักวิจัยด้านพันธุศาสตร์ของแองกัสที่จะแตะ อย่างไรก็ตาม เทย์เลอร์ได้รวบรวมข้อมูลจากวัว 1,600 ตัวเป็นสายเลือดที่มีอายุมากกว่า 50 ปี 14 รุ่น

“ฉันสามารถ DNA พิมพ์สัตว์ที่เกิดวันนี้ ดูสายเลือดของเขา และระบุโครโมโซมของเขาที่มีต้นกำเนิดใน Prince of Malpas วัวแองกัสที่เกิดเมื่อ 65 ปีที่แล้ว” เทย์เลอร์กล่าว เคล็ดลับคือการเชื่อมโยงส่วนที่ถูกต้องของ DNA กับลักษณะที่เขาและนักเพาะพันธุ์ปศุสัตว์รายอื่นสนใจมากที่สุด เช่น อัตราการเจริญเติบโตและไขมันลายในกล้ามเนื้อ

เขากล่าวว่าการหาความเชื่อมโยงเหล่านั้นเป็นเรื่องยาก แต่การวิจัยเพิ่มเติมจะทำให้สำเร็จ เก้าสิบเปอร์เซ็นต์ของโคนมของประเทศ – ประมาณ 8.2 ล้านตัว – อยู่ในสายพันธุ์เดียว: Holstein เนื่องจากการพึ่งพาอย่างกว้างขวางของอุตสาหกรรมนมในการผสมเทียมโดยใช้น้ำอสุจิจากวัวตัวผู้ที่ดีที่สุดเท่านั้น ประชากรโฮลสไตน์นี้จึงได้รับการผสมพันธุ์อย่างหนัก “วันนี้ ราวกับว่ามีวัวที่ไม่เกี่ยวข้องเพียง 35 ตัว [ซึ่งสนับสนุนยีน] ฝูงโฮลสไตน์ประจำชาติของเรา” ฮาร์วีย์ ดี. แบล็คเบิร์น นักพันธุศาสตร์จากกระทรวงเกษตรสหรัฐ (USDA) อธิบาย

หากเกิดโรคที่ทำให้หมดอำนาจซึ่งเลือกโจมตีสัตว์เคี้ยวเอื้องขาวดำเหล่านี้ ผู้ผลิตนมจะทำอย่างไร? พวกเขาจะหันไปหาแบล็กเบิร์น ที่ศูนย์อนุรักษ์ทรัพยากรพันธุกรรมแห่งชาติในฟอร์ท Collins, Colo. เขาประสานงานคลังสินค้า “เมล็ดพันธุ์” ปศุสัตว์อายุ 4 ปี ซึ่งรวมถึงน้ำอสุจิและตัวอ่อนของ Holstein ที่เพียงพอเพื่อเริ่มสร้างฝูงสัตว์ขนาดใหญ่ขึ้นใหม่

แช่แข็งที่อุณหภูมิ –196 °C น้ำอสุจิควรคงอยู่ได้นานหลายทศวรรษ ตัวอย่างบางส่วนในคอลเล็กชั่นของแบล็กเบิร์นมีอายุมากกว่าครึ่งศตวรรษ ดังนั้น เขาจึงตั้งข้อสังเกตว่า “ของสะสมของเราดูเหมือนจะมีความหลากหลาย [ทางพันธุกรรม] มากกว่าประชากรโฮลสไตน์จริงๆ ในปัจจุบัน”

หากโรคหายไปจากโฮลสไตน์ พ่อพันธุ์แม่พันธุ์สามารถพึ่งพาวัวตัวอื่นเพื่อสร้างสายพันธุ์โฮลสไตน์ขึ้นใหม่ เอ็มบริโอแช่แข็งสามารถฝังลงในแม่ที่ตั้งครรภ์แทนได้ หรือสเปิร์มของโฮลสตีนสามารถนำมาใช้ผสมเทียม เช่น วัวเจอร์ซีย์และลูกหลานของพวกมันเพื่อค่อยๆ เปลี่ยนสายพันธุ์เจอร์ซีย์เป็นโฮลสไตน์ อย่างไรก็ตาม ยกเว้นวิกฤตการณ์ ขวดอสุจิแช่แข็งของธนาคารจะทำหน้าที่เป็นเครื่องมือสำหรับการวิจัยหรือปรับปรุงสายพันธุ์ที่มีอยู่

ปศุสัตว์อื่นๆ ก็ต้องการการปกป้องสำรองเช่นกัน เป้าหมายของศูนย์คือ Blackburn เพื่อให้ได้มาซึ่งวัสดุการสืบพันธุ์—โดยหลักคือน้ำอสุจิ—จาก “สัตว์ที่ไม่เกี่ยวข้องอย่างน้อย 50 ตัวสำหรับทุกสายพันธุ์ [กินเป็นอาหาร]” ในสหรัฐอเมริกามีเกือบ 100 สายพันธุ์ สำหรับบางสายพันธุ์ โดยเฉพาะพันธุ์หายาก ปัจจุบันศูนย์เก็บน้ำอสุจิไว้สำหรับบุคคลร่วมสมัยน้อยกว่า 10 คน

ด้วยเงินฝากของศูนย์ที่เพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ – เมื่อเร็ว ๆ นี้ในอัตราประมาณ 14,000 ตัวอย่างครึ่งมิลลิลิตรของน้ำอสุจิต่อเดือน – การถือครองรวมน้ำอสุจิประมาณ 150,000 หน่วยและตัวอ่อนประมาณ 800 ตัว ของสะสมเป็นตัวแทนของบุคคล 2,700 คนจากวัว สุกร แกะ แพะ ไก่ และปลา 65 สายพันธุ์ รวมถึงปลาดุก ปลาซันฟิช และปลาเทราท์ต่างๆ ในทางตรงกันข้าม ธนาคารยีนพืชใน Ft. โรงงานคอลลินส์มีตัวอย่างจากพืชประมาณ 10,000 ชนิด (SN: 9/11/04, p. 170: The Ultimate Crop Insurance )

โรงงานแห่งนี้รวบรวมเมล็ดพืชมาตั้งแต่ปี 2501 ยอมรับเงินฝากสเปิร์มปศุสัตว์ครั้งแรกในปี 2543 และต้องมีการจัดการเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่น พลาสซึมของเชื้อสัตว์จะต้องถูกแช่เย็นอย่างรวดเร็ว ที่อัตรา 20°C ถึง 40°C ต่อนาที หรือเร็วกว่าอัตราวัสดุจากพืชประมาณ 10 เท่า อย่างไรก็ตาม สำหรับสัตว์บางสายพันธุ์ วิธีการแช่แข็งและการละลายแบบมาตรฐานก็ไม่ให้ผลผลิตเมล็ดที่เป็นประโยชน์ ตัวอย่างเช่น น้ำอสุจิไก่งวง อย่างดีที่สุด ทำงานได้เพียงเล็กน้อยหลังจากการแช่แข็ง แบล็กเบิร์นหมายเหตุ ดังนั้นจึงไม่มีการรวบรวม

เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา ศูนย์รับฝากมีการถอนเงินครั้งแรก นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิสซูรีในโคลัมเบียสั่งน้ำอสุจิของโฮลสไตน์สำหรับการศึกษาเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ของการผลิตน้ำนม (ดูการเรียนรู้จากกระดุม )

ตัวเลือกผลงาน

ในเดือนมกราคม การสืบพันธุ์ ภาวะเจริญพันธุ์ และการพัฒนาแบล็กเบิร์นรายงานเกี่ยวกับการสำรวจแหล่งกักเก็บเซลล์และเนื้อเยื่อสืบพันธุ์จากต่างประเทศ รวมถึงพื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดบางแห่งในเนเธอร์แลนด์ ฝรั่งเศส และบราซิล ทุกคนอายุน้อยพอๆ กันด้วยพอร์ตการลงทุนขนาดเล็กที่คล้ายคลึงกัน สายพันธุ์โค สุกร และแกะจำนวนสองโหลคิดเป็นสัดส่วนส่วนใหญ่ของตัวอย่าง

สิ่งอำนวยความสะดวกในยุโรปบางแห่งมีแนวทางที่กว้างกว่า Ft. Irene Hoffmann แห่งองค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติในกรุงโรมตั้งข้อสังเกตว่า Collins มีม้า ลา และสัตว์ร่างอื่นๆ ที่ใช้ในงานฟาร์มแต่โดยทั่วไปไม่ได้รับประทาน บางประเทศถึงขนาดเพาะเชื้อของสุนัขเลี้ยงแกะเพราะในบางสภาพแวดล้อม “คุณไม่สามารถเลี้ยงแกะได้หากไม่มีพวกมัน” เธอตั้งข้อสังเกต

เกือบ 20 เปอร์เซ็นต์ของสายพันธุ์ใน Ft. คอลลินส์คอลเลกชั่นเป็นสายพันธุ์แบบเก่า บางตัวมีสัตว์ที่รอดตายได้ไม่เกิน 50 ถึง 200 ตัว (SN: 10/4/97, p. 216: http://www.sciencenews.org/pages/sn_arc97/10_4_97/bob1 htm) ตัวอย่างเช่น คอลเลคชันนี้ประกอบด้วยน้ำอสุจิที่เป็นตัวแทนของหมูป่าเฮียร์ฟอร์ด 17 ตัว ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่มีประชากรทั้งหมดเพียง 500 ตัวเท่านั้น “ผมค่อนข้างตื่นเต้นที่ได้รับรู้ถึงความสำคัญของการรวมมรดกหรือสายพันธุ์หายาก” ดอน บิกซ์บีแห่ง การอนุรักษ์พันธุ์ปศุสัตว์อเมริกันใน Pittsboro, NC

แม้ในขณะที่แหล่งฝากตั้งไข่สร้างพอร์ตการลงทุน แต่นายธนาคารเมล็ดพันธุ์ก็มองเห็นปัญหาข้างหน้า ตัว​อย่าง​เช่น ฮอฟฟ์มันน์ รายงาน​ว่า​มี​ความ​สนใจ​มาก​ขึ้น​ใน​การ​ตรวจ​คัด​พลาสซึม​ของ​เชื้อ​เชื้อ​สำหรับ​โรค. อันที่จริง เธอกังวลว่านายธนาคารเมล็ดพันธุ์อาจกีดกันตัวอย่างจาก

แบล็กเบิร์นตั้งข้อสังเกตว่าสารพันธุกรรมด้านการปศุสัตว์ของธนาคารมีราคาแพง อย่างไรก็ตาม เขาให้เหตุผลว่า ต้นทุนของการไม่ทำเช่นนั้นอาจมากกว่าเดิม เท่ากับเป็นการปฏิเสธกรมธรรม์ประกันภัยต่อการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพในสัตว์ที่เกษตรกรรมพึ่งพา

พืชยาสูบเก่งในการสกัดโลหะหนักจากดินที่ปนเปื้อน ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่ยาสูบที่ปลูกในดินดังกล่าวจะสามารถส่งสารพิษในปริมาณมากไปยังปอดของผู้สูบบุหรี่ได้ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่ายาสูบในบุหรี่ที่ผิดกฎหมายบางชนิดปลูกโดยใช้ปุ๋ยที่เจือด้วยโลหะ ทำให้บุหรี่มีอันตรายมากกว่าของจริง

บุหรี่ที่ผิดกฎหมาย ซึ่งบรรจุในบรรจุภัณฑ์ให้คล้ายกับแบรนด์ของแท้ มีอุปทานประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของตลาดในสหราชอาณาจักร เพื่อดูว่าผลิตภัณฑ์ที่ผิดกฎหมายเหล่านี้มีลักษณะทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์หรือไม่ W. Edryd Stephens จากมหาวิทยาลัย St. Andrews ในเมือง Fife ประเทศสกอตแลนด์ และเพื่อนร่วมงานอีก 2 คนได้วิเคราะห์การลอกเลียนแบบ 47 รายการซึ่งเจ้าหน้าที่อังกฤษยึดได้

นักวิจัยรายงานในวันที่ 15 มกราคมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม

นักวิทยาศาสตร์ยังได้กำหนดปริมาณไอโซโทปเคมีบางชนิดในแต่ละผลิตภัณฑ์อีกด้วย ผลการวิจัยชี้ว่าการใช้ปุ๋ยฟอสเฟตที่ปนเปื้อนในปริมาณมากอาจมีผลต่อปริมาณโลหะในบุหรี่ปลอม

กฎหมายของสหราชอาณาจักรถือว่าการปลอมแปลงบุหรี่เป็นเรื่องของการหลีกเลี่ยงภาษี แต่บุหรี่เหล่านี้ยังเพิ่มภัยคุกคามด้านสาธารณสุขของการสูบบุหรี่อีกด้วย สตีเฟนส์และเพื่อนร่วมงานกล่าว

จากการศึกษาใหม่พบว่า พันธุ์ข้าวดัดแปลงพันธุกรรม (GM) ที่ทนทานต่อแมลงได้อยู่ในมือของกลุ่มตัวอย่างเกษตรกรในชนบทของจีน ช่วยลดการใช้สารกำจัดศัตรูพืชและเพิ่มผลผลิตพืชผล

ข้าวขึ้น. พืชที่ดัดแปลงด้วยยีนต่อต้านแมลงจะเติบโตได้ดีโดยใช้สารกำจัดศัตรูพืชเพียงเล็กน้อย
ร. หู / CHINESE ACAD. วิทยาศาสตร์และ F. WANG/FUIJANG ACAD. เกษตร ศาสตร์
นักวิทยาศาสตร์บางคนทักทายการค้นพบนี้เป็นการแสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาของเทคโนโลยีชีวภาพในการป้องกันความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมและการเจ็บป่วยที่เกี่ยวข้องกับยาฆ่าแมลง แต่คนอื่น ๆ เน้นว่าการศึกษาไม่ได้กล่าวถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับผู้บริโภคหรือความเป็นไปได้ที่แมลงจะปรับตัวให้เข้ากับพืชดัดแปลงได้อย่างรวดเร็ว บังคับให้เกษตรกรหันมาใช้สารกำจัดศัตรูพืชในปริมาณมากอีกครั้ง

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักเศรษฐศาสตร์เกษตร Carl Pray จาก Rutgers University ในนิวบรันสวิก รัฐนิวเจอร์ซีย์ และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ตรวจสอบข้าวดัดแปลง 2 สายพันธุ์จากพันธุ์ข้าวดัดแปลงพันธุกรรมหลายสายพันธุ์ที่รัฐบาลจีนได้พัฒนาและกำลังพิจารณาที่จะจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ พันธุ์หนึ่งประกอบด้วยยีนจากBacillus thuringiensisซึ่งเป็นแบคทีเรียชนิดเดียวกับที่ใช้สร้างข้าวโพด Bt ซึ่งผลิตสารกำจัดศัตรูพืชในตัวเอง ต้นข้าวอีกต้นมียีน cowpea ยีนที่ใส่เข้าไปทั้งสองสร้างสารพิษที่ควบคุมศัตรูพืช เช่น หนอนเจาะต้นข้าว

ในการทดสอบภาคสนามขั้นสูงสุดสำหรับข้าวดัดแปลงพันธุกรรม นักวิจัยได้เปรียบเทียบการแสดงของพืชดัดแปลงพันธุกรรมและข้าวแบบดั้งเดิมในฟาร์มครอบครัว 109 แห่ง ใน 8 หมู่บ้านของจีนในปี 2545 และ 2546

ทุกสิ้นปี Pray และเพื่อนร่วมงานถามแต่ละครอบครัวว่าฉีดพ่นยาฆ่าแมลงในไร่กี่ครั้ง และมีใครในครอบครัวมีอาการเจ็บป่วยบางประเภทหรือไม่ ผู้ตรวจสอบยังประเมินว่าที่ดินแต่ละแปลงมีประสิทธิผลมากน้อยเพียงใด

ทุ่งนาที่ปลูกด้วยข้าวแบบดั้งเดิมมักได้รับยาฆ่าแมลง 21 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ต่อปี ในขณะที่ทุ่งที่หว่านด้วยพันธุ์ GM อย่างใดอย่างหนึ่งได้รับยาฆ่าแมลงน้อยกว่าหรือไม่มีเลย โดยรวมแล้ว การใช้เมล็ดดัดแปลงพันธุกรรมทำให้การใช้สารกำจัดศัตรูพืชลดลงเกือบ 80 เปอร์เซ็นต์ นักวิจัยรายงานในวารสารScience 29 เมษายน ในขณะเดียวกัน เมล็ดดัดแปลงให้ผลผลิตข้าวต่อเฮกตาร์อย่างน้อย 6% เมื่อเทียบกับเมล็ดดั้งเดิม

สมาชิกในครอบครัวบางคนปลูกข้าวแบบดั้งเดิม แต่ไม่มีคนปลูกข้าวดัดแปลงพันธุกรรม รายงานว่ามีอาการเจ็บป่วยที่เกี่ยวข้องกับการฉีดพ่นยาฆ่าแมลง

นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม “ควรยินดีที่การใช้สารกำจัดศัตรูพืชลดลง” Nina Fedoroff นักพันธุศาสตร์พืชแห่งมหาวิทยาลัยแห่งรัฐเพนซิลวาเนียใน State College กล่าว “พิษจากสารกำจัดศัตรูพืชเป็นปัญหาร้ายแรงในประเทศจีน”

Pray เสริมว่าจีนอาจเป็นประเทศแรกที่ได้รับอาหารจำนวนมากจากพืชดัดแปลงพันธุกรรม

แต่ดอรีน สตาบินสกี ที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของกรีนพีซแห่งวิทยาลัยแอตแลนติกในเมืองบาร์ฮาร์เบอร์ รัฐเมน กล่าวว่าการศึกษาใหม่นี้ “ตอบคำถามที่ผิด” นักวิจัยจำเป็นต้องศึกษาผลกระทบด้านสุขภาพของผู้คนนับล้านที่รับประทานอาหารดัดแปลงพันธุกรรมที่มียีนที่ผลิตสารพิษเป็นประจำ นักวิทยาศาสตร์ควรกำหนดด้วยว่าแมลงจะมีวิวัฒนาการเร็วแค่ไหนเพื่อรับมือกับสารพิษ

“จนถึงตอนนี้ การคาดการณ์ที่น่ากลัวทั้งหมด [สำหรับพืชดัดแปลงพันธุกรรม] ยังไม่ได้รับการอธิบาย” Fedoroff กล่าว “ต้องพูดอย่างนั้น ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการดื้อยาฆ่าแมลงจะพัฒนาขึ้น”

ถั่วเหลืองมีโปรตีนที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตและปกป้องหัวใจ เพื่อเพิ่มผลประโยชน์เหล่านี้ United Soybean Board ซึ่งเป็นกลุ่มอุตสาหกรรมที่ตั้งอยู่ในเมือง Chesterfield รัฐ Mo. ได้ผลักดันให้ผู้ปลูกถั่วเหลืองพัฒนาถั่วเหลืองด้วยผลผลิตโปรตีนที่สูงขึ้นไปอีก การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าความสำเร็จดังกล่าวอาจมาพร้อมกับราคาที่ร้ายแรง นั่นคือ คุณภาพของโปรตีนที่ลดลง

โปรตีนถั่วเหลืองมีข้อจำกัดอยู่เสมอว่าโปรตีนจากถั่วเหลืองมีกรดอมิโนที่มีกำมะถันน้อยเกินไป GClub V2 ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเด็กที่กำลังเติบโตและสำหรับปศุสัตว์ Hari B. Krishnan จากหน่วยพันธุกรรมพืชของ US Agricultural Research Service ในเมืองโคลัมเบีย รัฐโม อธิบายว่าเหตุใดอาหารที่ทำจากถั่วเหลืองและอาหารมักจะเสริมด้วยกรดอะมิโนที่มีกำมะถันราคาแพง เช่น เมไทโอนีน