นวัตกรรมข้าวเพื่อโลกที่เปลี่ยนแปลงโดยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

Pamela Ronald นักพันธุศาสตร์พืชของ UC Davis ต้องการสร้างพันธุ์ข้าวที่สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่รุนแรงขึ้น รวมถึงความแห้งแล้งบ่อยครั้งขึ้น4 พฤษภาคม 2017

มอลลี่ มาทาลอน



พาเมลา โรนัลด์ยืนอยู่หน้าต้นข้าวสองแถวที่งอกจากกระถางพลาสติกสีดำ ในเรือนกระจกที่ปิดสนิทริมมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส วิทยาเขต

นักวิจัยในห้องแล็บพันธุศาสตร์พืชของ Ronald ได้ทำให้หญ้าในน้ำอดอาหารนานกว่าหนึ่งสัปดาห์ ด้านขวา ซึ่งเป็นตัวควบคุมในการทดสอบที่กำลังดำเนินการอยู่ กำลังเป็นสีเหลืองและกำลังยุบ ใบในพืชที่อยู่ติดกันซึ่งมียีนเสริมมีความหนา สูง และเป็นสีเขียว





ความหวังคือการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเหล่านี้หรือที่คล้ายคลึงกันสามารถช่วยให้ข้าวและพืชผลอื่นๆ อยู่รอดจากภัยแล้งที่รุนแรง ช่วยป้องกันปัญหาการขาดแคลนอาหารในพื้นที่ที่ยากจนที่สุดบางส่วนของโลก โรนัลด์ นักวิทยาศาสตร์การตัดแต่งผมสีน้ำตาลสั้น ยิ้มขณะมองลงไปยังผลลัพธ์ในช่วงแรก

เธอใช้เวลาสามทศวรรษที่ผ่านมาทำงานทำข้าว ซึ่งเป็นอาหารหลักสำหรับประชากรมากกว่าครึ่งโลก และทนต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เธอเป็นผู้เล่นหลักในเรื่องราวความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเรื่องหนึ่งในพันธุศาสตร์พืช โดยแยกยีนที่ช่วยให้ข้าวรอดจากน้ำท่วมเป็นระยะเวลานาน นับเป็นความท้าทายครั้งใหญ่สำหรับพื้นที่ลุ่มๆ ดอนๆ ของเอเชีย โดยการกำจัดข้าวประมาณสี่ล้านตันในแต่ละปีในอินเดียและบังคลาเทศเพียงอย่างเดียว หนึ่งทศวรรษหลังจากการค้นพบห้องทดลองของเธอ เกษตรกรมากกว่าห้าล้านคนปลูกข้าวพันธุ์ต่างๆ ที่ดัดแปลงพันธุกรรมด้วยยีนที่เรียกว่า Sub1 ซึ่งครอบคลุมพื้นที่กว่าสองล้านเฮกตาร์ทั่วเอเชีย

งานวิจัยล่าสุดอาจมีนัยสำคัญยิ่งขึ้นไปอีก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้เพิ่มความถี่และความรุนแรงของภัยแล้งไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ของโลก คุกคามความมั่นคงด้านอาหารและความมั่นคงของทั้งประเทศ จำนวนภัยแล้งรุนแรงอาจ สองเท่า ภายในสิ้นศตวรรษ ทุ่งนาและเกษตรกรที่ทำลายล้างทั่วเอเชียใต้และ sub-Saharan Africa .



คำตอบของ google ถึงสิริ

งานของ Ronald ให้คำกล่าวที่ทรงประสิทธิภาพสำหรับศักยภาพของเครื่องมือทางพันธุกรรมสมัยใหม่ในการรักษาวิถีชีวิตและชีวิต โดยนำเสนอการเล่าเรื่องที่สวนทางกับความกลัวและการบิดเบือนที่แพร่หลายโดยรอบพืชผลทางกรรมพันธุ์ (ดู ทำไมเราจึงต้องการอาหารดัดแปลงพันธุกรรม) การมุ่งเน้นที่ยีนในอาหารของเราเป็นการเบี่ยงเบนความสนใจจากประเด็นที่สำคัญจริงๆ เธอกล่าว เราจะลดการใช้ปัจจัยการผลิตที่เป็นพิษได้อย่างไร? เราจะเลี้ยงดูคนยากจนและขาดสารอาหารได้อย่างไร? เราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าเกษตรกรสามารถเข้าถึงเมล็ดพันธุ์ และผู้บริโภคสามารถซื้ออาหารที่ผลิตได้

Pamela Ronald ได้สัมผัสกับต้นข้าว

ดอกไม้ภูเขา

โรนัลด์เติบโตขึ้นมาในซานมาเทโอ รัฐแคลิฟอร์เนีย แม่ของเธอเป็นชาวสวนและทำอาหารที่มีความสามารถ พ่อของเธอเป็นนักธุรกิจที่หนีจากนาซีเยอรมนีตั้งแต่ยังเป็นเด็ก

หลายปีหลังจากมาถึงแคลิฟอร์เนีย เขาได้สร้างกระท่อมขนาด 500 ตารางฟุตทางตอนใต้ของทะเลสาบทาโฮ ซึ่งครอบครัวได้ใช้เวลาช่วงวันหยุดฤดูร้อน วันที่อากาศร้อนวันหนึ่งเมื่อเธออายุราวๆ 15 ขวบ โรนัลด์และพี่น้องของเธอได้ปีนขึ้นไปบนเส้นทางที่สูงชันสู่ไฮเซียร์รา ที่อาน พวกเขาเกิดขึ้นกับคู่สามีภรรยาที่โฉบเหนือหนังสือ พวกเขาเป็นคู่ของนักพฤกษศาสตร์มืออาชีพที่จัดรายการดอกไม้ เธอเริ่มชอบต้นไม้ตั้งแต่ตอนที่เธออยู่กับแม่ในสวนและในครัว แต่นี่เป็นครั้งแรกที่เธอตระหนักว่าคุณสามารถทำมาหากินกับพืชเหล่านี้ได้



ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 ระหว่างโครงการปริญญาเอกของเธอที่ UC Berkeley โรนัลด์เริ่มทำงานกับพริกและมะเขือเทศ แต่เมื่อเธอเริ่มทำงานหลังปริญญาเอก เธอตัดสินใจเปลี่ยนโฟกัสไปที่ข้าว โดยตระหนักว่าแม้ความก้าวหน้าเพียงเล็กน้อยในการทนต่อความเครียดสำหรับพืชผลที่สำคัญเช่นนี้ก็สามารถช่วยผู้คนจำนวนมากได้ มะเขือเทศและพริกมีความสำคัญต่อสลัด แต่ฉันอยากทานอาหารเย็น เธอกล่าว ฉันอยากทำงานเกี่ยวกับพืชอาหารหลัก ฉันต้องการย้ายไปทำสิ่งที่สำคัญกว่านั้น

โรนัลด์มาถึง UC Davis ในตำแหน่งผู้ช่วยศาสตราจารย์ในปี 1992 สำนักงานสี่เหลี่ยมเล็กๆ ของเธอมีสัญญาณของงานที่เธอทำตั้งแต่นั้นมา ซึ่งรวมถึงผ้าเอเชีย ภาพประกอบ และหน้าปกจากบทความในวารสาร และสำเนาของ ' ตารางพรุ่งนี้: เกษตรอินทรีย์ พันธุศาสตร์ และอนาคตของอาหาร ' หนังสือ 2008 ที่เธอเขียนร่วมกับสามีของเธอ Raoul Adamchak ผู้สอนการทำเกษตรอินทรีย์ ที่ UC Davis .

งานของ Ronald เกี่ยวกับข้าวทนน้ำท่วมเริ่มต้นขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1990 โดยเป็นความร่วมมือที่ได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกากับเพื่อนร่วมงานที่ UC Davis ตลอดช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ทีมงานได้ระบุและแยกยีน Sub1 ในพันธุ์ข้าวอินเดียโบราณแต่ไม่เป็นที่นิยม ซึ่งรู้จักกันในชื่อแลนด์เรซ ซึ่งช่วยให้สามารถอยู่รอดได้แม้ว่าจะจมอยู่ใต้น้ำนานกว่าสองสัปดาห์ ตั้งแต่นั้นมา สถาบันวิจัยข้าวนานาชาติในฟิลิปปินส์ ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนมากกว่า 70 ล้านดอลลาร์จากมูลนิธิบิลและเมลินดา เกตส์ ได้พัฒนายีนดังกล่าวให้เป็น 10 พันธุ์ข้าวยอดนิยมในเอเชีย ในทางกลับกัน องค์กรไม่แสวงหากำไรได้นำเมล็ดพืชไปไว้ในมือของชาวนาในอินเดีย บังคลาเทศ อินโดนีเซีย เนปาล และประเทศอื่นๆ

ข้าวเป็นพืชที่ปลูกยาก ต้องการงานมากและต้องใช้น้ำมาก มากเกินไปในครั้งเดียวจะฆ่ามัน แต่ก็ทำน้อยเกินไป ใช้เวลาเพียงหนึ่งสัปดาห์โดยไม่มีฝนในการลดผลผลิตในพื้นที่ปลูกข้าวที่เป็นเนินเขาอย่างมีนัยสำคัญ

ความท้าทายในการผลิตข้าวจะยิ่งแย่ลงในหลายพื้นที่เท่านั้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น ลดปริมาณน้ำฝนในบางสถานที่ และเพิ่มน้ำท่วมหรือระดับน้ำทะเลในที่อื่นๆ

รังสีเอกซ์หลุมดำ

ภายใต้สถานการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สูง ผลผลิตข้าวจะต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้ในช่วงกลางศตวรรษเกือบ 15% และราคาจะสูงขึ้น 30% ตามรายงานของ รายงานประจำปี 2558 ในจดหมายวิจัยสิ่งแวดล้อม

การทำฟาร์มที่เปลี่ยนไปและผลการใส่ปุ๋ยของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นสามารถชดเชยผลกระทบด้านสภาพอากาศบางส่วนได้ Keith Wiebe นักวิจัยอาวุโสของสถาบันวิจัยนโยบายอาหารระหว่างประเทศ (International Food Policy Research Institute) กล่าวว่า การรักษาผลผลิตในหลายพื้นที่จะยากขึ้นและมีราคาแพงกว่ามาก และประเทศที่ร่ำรวยจะมีความสามารถมากกว่าประเทศยากจนในการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็น

Alain de Janvry นักเศรษฐศาสตร์จาก UC Berkeley กล่าวว่า พืชผลที่ได้รับการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะแวดล้อมที่เลวร้ายขึ้นจะเป็นเครื่องมือสำคัญในการช่วยเหลือเกษตรกรรายย่อยที่ผลิตในสภาพแวดล้อมเขตร้อน ซึ่งจะได้รับความเสียหายมากที่สุด

งานที่ห้องปฏิบัติการของโรนัลด์เกี่ยวกับพันธุ์ข้าวทนแล้งอยู่ในระยะเริ่มต้น เธอปฏิเสธที่จะหารือเกี่ยวกับรายละเอียด ซึ่งรวมถึงแนวทางพื้นฐาน จนกว่าพวกเขาจะได้ทำการทดลองเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบผลลัพธ์เบื้องต้นและเผยแพร่สิ่งที่ค้นพบ

นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ รอบโลก ยังแข่งขันกันเพื่อพัฒนาพืชทนแล้งและประสบความสำเร็จมาแล้วบ้าง ได้แก่ สเปรย์ , ผสมผสาน , และ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ที่ช่วยให้พืชผลเปลี่ยนเป็นโหมดประหยัดน้ำเมื่อมีสัญญาณปัญหาก่อนหน้านี้ หรือช่วยให้พืชสามารถเข้าไปได้ด้วยความชื้นน้อยลง

คือโลกถึงวาระ

แต่จะต้องก้าวหน้ามากขึ้นเพื่อเผชิญหน้ากับความท้าทายที่กำลังเติบโต และความทนทานต่อความแห้งแล้งก็เป็นปัญหาที่ยุ่งยาก ลักษณะโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับยีนต่างๆ และวิถีการสื่อสารของเซลล์ สิ่งสำคัญคือการปรับปรุงใดๆ จะต้องไม่สูญเสียผลผลิต รสชาติ และคุณภาพอื่นๆ ที่สำคัญต่อเกษตรกรและผู้บริโภค และดูเหมือนว่าจะมีข้อจำกัดอย่างเข้มงวดว่าจะทำได้มากน้อยเพียงใด เนื่องจากพืชทุกชนิดต้องการน้ำ

มืดครึ้ม

ในวันเสาร์ที่มืดครึ้มในปลายเดือนเมษายน โรนัลด์ยืนอยู่บนเวทีที่ลานอิฐริมอ่าวซานฟรานซิสโก โดยกล่าวถึงฝูงชนที่ถือป้ายที่รวมตัวกันในงานมีนาคมเพื่อวิทยาศาสตร์ วิทยาศาสตร์ตั้งอยู่บนพื้นฐานของข้อมูล ไม่ใช่ข้อเท็จจริงทางเลือก เธอกล่าว โดยหยุดเพื่อปรบมือเมื่อสิ้นสุดประโยคส่วนใหญ่ วิทยาศาสตร์ไม่ใช่บุฟเฟ่ต์ที่ผู้คนสามารถเลือกส่วนที่ชอบแล้วทิ้งที่เหลือ

แต่คนทำแน่นอน เสียงปรบมือที่อ่อนแอที่สุดในสุนทรพจน์ของเธอต่อหน้าฝูงชน ซึ่งรวมตัวกันเป็นส่วนใหญ่เพื่อประท้วงการปฏิเสธวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศของฝ่ายบริหารของทรัมป์ คือตอนที่เธอกล่าวว่าวิทยาศาสตร์ได้ปรับปรุงผลไม้ ผัก และถั่วของแคลิฟอร์เนีย กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อเธอใช้เวลาสักครู่เพื่อรับทราบเขตข้อมูลที่สามารถช่วยแก้ไขปัญหาบางอย่างที่เกิดจากสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไป เป็นเรื่องปกติของ Ronald ที่ตั้งใจแน่วแน่ที่จะยืนยันว่าเธอเชื่อว่าวิทยาศาสตร์นำไปสู่ที่ใด ไม่ว่าผู้ฟังจะเป็นใครก็ตาม พืชดัดแปลงพันธุกรรมได้กลายเป็นที่ถกเถียงกันอย่างไม่น่าเชื่อ แสดงให้เห็นอย่างกว้างขวางว่าเป็นความพยายามที่ประมาทเลินเล่อกับธรรมชาติเพื่อผลประโยชน์ของกลุ่มเมล็ดพันธุ์ แต่โรนัลด์โต้แย้งว่าวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าพวกเขาทั้งปลอดภัยและเป็นประโยชน์ นาง ต่อสาธารณะ ซ้อม กับสหภาพนักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องในประเด็นเหล่านี้ กรีนพีซแนะนำคือ ตีความข้อมูลผิด และวิพากษ์วิจารณ์กฎหมายการติดฉลาก GMO ของ Vermont ในหน้าเหล่านี้ (ดู How Scare Tactics on GMO Foods Hurt Everyone ) การแสดงบทบาทต่อหน้าสาธารณะในสนามได้รับคำวิจารณ์ของเธอ GMOWatch เรียกเธอว่านักโฆษณาชวนเชื่อ GMO และยินดีโดยเน้นว่าห้องทดลองของเธอดึงเอกสารคู่หนึ่งในปี 2013 เนื่องจาก แบคทีเรียที่ติดฉลากผิด และการทดสอบที่ผิดพลาด (คนอื่น ยกย่อง ห้องปฏิบัติการเพื่อค้นหาข้อผิดพลาดของตัวเองและ ปวดฉี่ เพื่อแก้ไขบันทึก)

ความกังวลที่ร้ายแรงที่สุดเกี่ยวกับ GMOs มุ่งเน้นไปที่พืชดัดแปรพันธุกรรม เช่น ถั่วเหลืองหรือข้าวโพดที่ออกแบบด้วยยีนแบคทีเรียจากต่างประเทศที่อนุญาตให้ใช้ของ Monsanto Roundup สารกำจัดวัชพืช

อ่านต่อไป การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะทำให้ยากขึ้นเรื่อยๆให้อาหารโลกพืชเทคโนชีวภาพจะมีความจำเป็นบทบาทในการสร้างความมั่นใจว่ามีพอกิน

แต่การวิจัยของ Ronald เน้นย้ำถึงคำจำกัดความที่กว้างขึ้นและสัญญาว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ข้าว Sub1 หลีกเลี่ยงฟันเฟืองต่อต้านจีเอ็มโอใด ๆ เพราะในขณะที่มันต้องการเครื่องมือของพันธุศาสตร์สมัยใหม่เพื่อแยกและแสดงออกยีน แต่ก็ไม่ได้นำ DNA ที่ไม่ใช่ข้าวไปด้วย คุณลักษณะจากพันธุ์ข้าวหนึ่งพันธุ์ถูกเพิ่มไปยังพันธุ์อื่นๆ ด้วยวิธีการปรับปรุงพันธุ์สมัยใหม่ เร่งโดยการวิเคราะห์ DNA ของลูกหลานเพื่อหลีกเลี่ยงเส้นทางที่ผิด

โรนัลด์ตั้งข้อสังเกตว่าพืชอาหารที่สำคัญทุกชนิดมีการเปลี่ยนแปลงด้วยมือมนุษย์ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง และความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดในอนาคตบางอย่างในการปรับปรุงผลผลิต โภชนาการ ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม หรือเชื้อเพลิงชีวภาพ อาจเป็นไปได้ด้วยเทคโนโลยีการแก้ไขยีนที่ทรงพลังมากขึ้นเท่านั้น เช่น TALEN และ CRISPR

สิ่งที่ควรมีความสำคัญต่อฝ่ายนิติบัญญัติ หน่วยงานกำกับดูแล หรือนักวิจารณ์ไม่ใช่ว่าเครื่องมือใดถูกดึงออกจากกล่องเครื่องมือทางพันธุกรรมที่ก้าวหน้า แต่ไม่ว่าจะสร้างผลกระทบเชิงบวกหรือเชิงลบต่อสุขภาพของมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อม ณ จุดนี้ เรามีประวัติสี่ทศวรรษด้านพันธุวิศวกรรมในพืช ยารักษาโรค และชีส โดยไม่มีหลักฐานว่าเป็นอันตราย โรนัลด์กล่าว

อันตรายคือความกลัวที่ไม่มีมูลอาจมาแลกกับการบรรเทาทุกข์ที่แท้จริงของมนุษย์ได้ หากกฎเกณฑ์ที่ผิดพลาดทำให้วิทยาศาสตร์ช้าลงหรือประท้วง ป้องกันเมล็ดพืชและพืชผล จากการเข้าถึงเกษตรกรและผู้บริโภคที่ต้องการมากที่สุด สำหรับโรนัลด์ เป้าหมายที่แท้จริงควรเป็นความยั่งยืนในความหมายที่กว้างที่สุด การใช้การผสมผสานของการผสมพันธุ์ การทำเกษตรอินทรีย์ หรือเทคโนโลยีทางพันธุกรรม จะช่วยให้เราเลี้ยงประชากรที่เพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านสิ่งแวดล้อมที่สูงขึ้น

เราจำเป็นต้องกำหนดนโยบายบนพื้นฐานของหลักฐาน และจากความเข้าใจในวงกว้างเกี่ยวกับการเกษตร โรนัลด์กล่าว มีความท้าทายที่แท้จริงสำหรับเกษตรกร และเราจำเป็นต้องร่วมมือกันใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสมทั้งหมดเพื่อจัดการกับความท้าทายเหล่านี้

ซ่อน

เทคโนโลยีจริง

หมวดหมู่

Uncategorized

เทคโนโลยี

เทคโนโลยีชีวภาพ

นโยบายด้านเทคนิค

อากาศเปลี่ยนแปลง

นโยบายทางเทคนิค

มนุษย์และเทคโนโลยี

หุบเขาซิลิคอน

คอมพิวเตอร์

นิตยสาร Mit News

ปัญญาประดิษฐ์

ช่องว่าง

เมืองอัจฉริยะ

บล็อกเชน

สารคดีเรื่อง

ประวัติศิษย์เก่า

การเชื่อมต่อศิษย์เก่า

ฟีเจอร์ข่าว Mit

พ.ศ. 2408

มุมมองของฉัน

77 Mass Ave

พบกับผู้เขียน

โปรไฟล์ในความเอื้ออาทร

เห็นในวิทยาเขต

จดหมายศิษย์เก่า

ข่าว

การเลือกตั้งปี 2020

ด้วยดัชนี

ภายใต้โดม

นิตยสารข่าว Mit

ท่อดับเพลิง

เรื่องราวที่ไม่มีที่สิ้นสุด

โครงการเทคโนโลยีการแพร่ระบาด

จากท่านประธาน

ปกเรื่อง

แกลเลอรี่ภาพ

แนะนำ