Bt면

Bt cotton

Bt cotton은 Bollworm을 퇴치하기 위한 살충제를 생산하는 유전자 변형 해충 저항성 식물 목화 품종입니다.

묘사

Bacillus thuringiensis라는 박테리아의 균주는 각각 다른 곤충들에게 해로운 200개 이상의 다른 Bt 독소를 생산합니다.특히, Bt 독소는 나방과 나비, 딱정벌레, 목화벌레, 파리의 유충에게는 살충제이지만 다른 형태의 생명에는 무해합니다.[1]Bt 독소를 코딩하는 유전자가 목화에 형질전환 유전자로 삽입되어 조직에서 이 천연 살충제를 생산하게 됩니다.많은 지역에서 상업용 목화의 주요 해충은 그들이 먹는 유전자 변형 목화의 Bt 단백질에 의해 죽는 나비목화 유충입니다.이를 통해 (일부는 갑상선 저항성을 가지고 있는) 나비 해충을 죽이기 위해 많은 양의 광범위한 살충제를 사용할 필요가 없어집니다.이를 통해 농장 생태계에 자연산 식충을 절약하고 비살충해 방제에 더욱 기여할 수 있습니다.

Bt 면은 식물 벌레, 악취 벌레, 진딧물과 같은 많은 목화 해충에 효과가 없습니다. 상황에 따라 살충제를 사용하여 예방하는 것이 바람직할 수 있습니다.코넬 연구원들, 중국농업정책센터 그리고 중국과학원에 의해 행해진 2006년의 연구는 보통 농약에 의해 통제되는 이 2차적인 해충들이 7년 후에 증가했다는 것을 발견했습니다.비 Bt 면과 유사한 수준의 살충제 사용을 필요로 하며 GM 종자의 추가 비용으로 인해 농부들에게 더 적은 이익을 야기합니다.[2]

매커니즘

Bt 면은 내독소의 Cry 그룹에서 독소 결정을 암호화하는 유전자를 첨가하여 생성되었습니다.[1]곤충들이 목화 식물을 공격해서 먹을 때, Cry 독소나 수정 단백질은 곤충의 위의 높은 pH 수치 때문에 녹습니다.용해되고 활성화된 Cry 분자는 브러시 경계 분자를 구성하는 세포에서 카데린 유사 단백질에 결합합니다.[1]브러시 테두리 막의 상피는 체강과 내장을 분리하는 동시에 영양소에 접근할 수 있게 해줍니다.Cry toxin 분자는 중창자의 상피세포에 존재하는 카데린과 유사한 단백질의 특정한 위치에 스스로 부착되고 칼륨의 흐름을 허용하는 이온 채널이 형성됩니다.[1]칼륨 농도의 조절은 필수적이며, 만약 방치한다면, 세포의 죽음을 야기할 수 있습니다.Cry 이온 채널의 형성으로 인해 칼륨 이온에 대한 충분한 조절이 손실되어 상피 세포가 죽게 됩니다.이러한 세포의 죽음은 브러시 경계막에 틈을 만듭니다.

역사

Bt cotton은 1993년에 미국에서 처음으로 현장 시험을 승인받았고, 1995년에 미국에서 처음으로 상업적 사용을 승인되었습니다.[3]Bt 면화는 1997년에 중국 정부에 의해 승인되었습니다.[4]

2002년 몬산토와 마히코의 합작회사는 인도에 Bt 면화를 소개했습니다.[5]

2011년 인도는 1,060만 헥타르로 가장 많은 GM 목화 작물을 재배했습니다.미국의 GM 면화 수확량은 400만 헥타르로 세계에서 두 번째로 큰 면적을 차지했고 중국이 390만 헥타르, 파키스탄이 260만 헥타르로 그 뒤를 이었습니다.[6]2014년까지 미국에서 재배된 목화의 96%가 유전자 변형되었고[7] 인도에서 재배된 목화의 95%가 GM이었습니다.[8]인도는 2014년 현재 면화와 GM 면화의 최대 생산국입니다.

이점

주요 기사:면 § 유전자 변형

Bt 면은 비 Bt 면에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.Bt 면의 중요한 장점은 다음과 같습니다.

  • 볼웜 3종의 효과적인 방제로 면의 수확량 증가, viz.미국선충, 얼룩무늬, 핑크볼웜.
  • Lepidoptera (Bollworms)에 속하는 곤충들은 Bt 유전자에 의해 생성된 결정성 내독성 단백질에 민감하며, Bt 유전자는 Bollworm으로부터 목화를 보호합니다.
  • 볼웜(bollworm)이 주요 해충인 Bt 면화 재배에서 살충제 사용 감소
  • 재배 비용의 잠재적 감소 (종자 비용 대 살충제 비용에 따라 다름).
  • 애벌레와 볼웜의 알을 먹임으로써 볼웜을 조절하는 데 도움을 주는 포식자의 감소.

Bt 면화의 주요 판매 포인트는 농작물에 살포될 살충제의 감소와 그것에서 비롯되는 생태학적 이익입니다.중국은 1997년에 특히 농부들이 기존의 살충제로 통제하기 위해 고군분투하던 목화 볼웜(Helicoverpa armigera)의 발생에 대응하여 Bt 목화를 처음 심었습니다.[9]인도와 미국에서도 마찬가지로, Bt 면화는 처음에 해충 문제를 완화하는 동시에 수확량을 늘리고 농부들에게 더 높은 수익을 제공했습니다.[10][11][12]

연구에 따르면 목화 작물에 뿌려지는 낮은 수준의 농약은 무당벌레, 레이스윙, 거미와 같은 표적이 되지 않는 종들을 더 풍부하게 만들어 생물의 다양성을 촉진시킨다는 것을 보여주었습니다.[9]마찬가지로, 통합 병해충 관리 전략(IPM)은 천적 집단의 성장을 촉진하는 농약의 낮은 수준으로 인해 더욱 효과적인 것으로 나타났습니다.[9]

인도에서만 Bt 면을 광범위하게 채택하면 240만-900만 건의 농약 중독 사례가 줄었고, 다른 나라에서도 비슷한 감소가 나타났습니다.[13]

Bt내해충

중국 북부 지역에 Bt 목화가 도입된 이후 살충제 살포가 적어져서 미리드 벌레(Heteroptera: Miridae) 등 비표적 해충이 많아졌습니다.[14]2013년, 전 세계적으로 두 번째 이슈는 Bt 작물의 유용성을 제한하는 Bt 내성 해충의 개발이었습니다.[15]

인도와 중국에서 광범위한 저항이 발생한 주요 요인으로는 2011년에 각각 90%와 95%의 Bt 목화 재배 비율이 높고 [9][16]피난 지역이 거의 없다는 점이 있습니다.[12][17][18]

비 Bt 작물의 피난 지역은 표적 해충에서의 내성 발생을 제한합니다.[17]미국 환경보호국은 농부들에게 Bt 밭에서 0.8km 이내에 20~50%의 비 Bt 작물의 피난 지역을 갖도록 요구하고 있습니다.[19]농민들이 저항을 줄이기 위해 자연보호지역에 의존했던 중국에서는 그러한 요구를 볼 수 없었습니다.[18]

2009년, 내성 문제에 대한 새로운 해결책이 애리조나에서 시도되었는데, 이 때 무균 수컷 핑크볼웜(Pectinophora gossypiella)이 야생 Bt 내성을 가진 개체들에게 방사되었습니다.내성이 생긴 소수의 생존 암컷과 짝짓기를 하는 불임 수컷은 다음 세대에 해충이 감소할 것이라는 가설이었습니다.핑크볼웜(pink bollworm)은 극적으로 감소했으며, 연구 3년차까지 핑크볼웜 유충 2마리만 발견되었습니다.[17]

논쟁거리

참고 항목:인도 농민 자살과 유전자 변형 식품 논란

인도에서, Bt 면화는 살충제의 필요성을 줄이고 수확량을 늘리지 못한 것으로 추정되어 논란에 휩싸였습니다.[20]인도에 Bt 목화가 도입된 이후 농민 자살이 감소하는 [21]등 다른 연구들은 Bt 목화의 도입과 농민 자살의 급증 사이의 연관성을 반박하고 있습니다.[22]Bt 면화는 인도에서 재배되는 면화의 93%를 차지합니다.[16]

나라별

인디아

Bt 면화는 마하라슈트라에서 농식품 바이오 기술 업체인 마히코가 유통하고 있습니다.[23]

2001년 몬산토/마히코 Bt 면화의 승인 이전에 Navbaharat Seeds는 구자라트의 11,000 헥타르에서 재배된 불법적이고 승인되지 않은 Bt 면화를 판매했습니다.[24]

인도에서 Bt 면의 사용은 2002년 도입 이후 기하급수적으로 증가했습니다.[25]인도는 Bt 면화를 도입한 지 8년 만에 전 세계 면화 수출국 1위, 면화 생산국 2위로 올라섰습니다.인도는 비카네리 네르마와 같은 Bt 면 품종과 NHH-44와 같은 잡종을 교배했습니다.[26]

사회 경제 조사에 따르면 Bt 면화는 살충제 요구량이 절반으로 줄고 수확량이 2배 증가하는 등 인도 농부와 사회에 상당하고 다양한 농업, 경제, 환경 및 복지 혜택을 계속 제공하고 있습니다.[27]

인도의 성공은 철저한 조사의 대상이 되어 왔습니다.몬산토의 씨앗은 비싸고 한 세대가 지나면 활기를 잃기 때문에, 인도 농업 연구 위원회는 재사용할 수 있는 씨앗을 가진 더 저렴한 Bt 면 품종을 개발하게 되었습니다.그 목화는 토양 박테리아 바실러스 튀링기엔시스(Bacillus Thuringiensis, Bt)의 cry1Ac 유전자를 포함하여, 목화를 불웜(bollworm)에게 독성이 있게 만들었습니다.이 품종은 수확량이 저조해 1년 만에 제거됐고 [when?]몬산토가 보유한 DNA 염기서열이 포함돼 있어 조사를 촉구했습니다.[16]인도 일부 지역에서는 Bt 면화에 대한 획득 저항성 사례가 발생했습니다.몬산토(Monsanto)는 핑크볼웜(pink bollworm)이 단일 Bt 유전자(Cry1Ac)를 발현하는 1세대 형질전환 Bt 면에 내성이 있음을 인정했습니다[when?].[26]

마하라슈트라주는 물과 비료, 농약 투입량이 적은 인도 현지 종자를 홍보하기 위해 2012년 Bt 면화의 판매와 유통을 금지했다가 2013년 금지를 해제했습니다.[28][23]

펀자브 농업대학(PAU)은 국내 최초의 Bt 면 품종 개발에 성공했습니다.ICAR는 펀자브, 하리아나, 라자스탄에서 재배하기 위해 PAU Bt 1, F1861 및 RS 2013의 세 가지 품종을 확인했습니다.[29][30]그것은 Bt 면혼방 종자를 대체하는 저렴한 대안입니다.

미국에서

하와이에서는 2013년부터 GMO 목화 재배가 금지되고 있습니다.[31]야생 목화 종인 고시피움 토멘토섬과의 교배가 가능할 수 있습니다.플로리다의 일부 지역에서는 유전자 변형 면화도 금지되어 있습니다.

아프리카에서

부르키나파소

아프리카 최고의 면화 생산국인 부르키나 파소는 경제와 품질에 대한 우려 때문에 2016년에 GM 면화를 금지했습니다.[32]

케냐

Bt 면화는 2016년 국립환경관리청의 승인을 조건으로 국립생물안전청으로부터 조건부 승인을 받은 케냐에서 합법적입니다.정부는 생산량의 대폭적인 증가와 국내 수요의 증가를 기대하며 사용을 장려하고 있습니다.[33]

참고 항목

참고 및 참고 자료

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