与基因编辑有机农业：一个矛盾或可持续农业的工具吗？

加州大学伯克利分校教授站在房间的前面，提供她的邀请谈论基因工程的潜力。她的观众，充满了有机农业的倡导者，不安地倾听。她发现一名男子从座位上站起来，朝房间的前面移动。困惑，扬声器暂停中期句话，她看着他弯腰，达到了电源线，并拔下投影机。房间变暗，沉默下降。这么多倾听别人的想法。

许多有机倡导者声称，转基因作物是有害对人类健康，环境和谁与他们一起工作的农民。生物主张背火的是转基因作物是安全，减少杀虫剂的使用，并允许发展中国家的农民生产足够的粮食来养活自己和家人。

现在，关于新的基因编辑技术CRISPR是否真的只是“GMO 2.0”还是有帮助的新工具加快植物育种的进程。今年7月，欧盟法院宣布统治随着基因工程与CRISPR做出作物将被分类。在美国，与此同时，监管体系绘制区别基因组编辑的基因工程和具体用途之间。

我是植物分子生物学家和欣赏都CRISPR和基因工程技术的真棒潜力。但我不相信，我的坑对有机农业的目标。事实上，生物技术可以帮助实现这些目标。虽然换汤不换药的参数有关基因工程似乎适得其反，基因组编辑可能会得出双方表为一个健康的谈话。要理解为什么，它的价值挖掘与CRISPR和基因工程的基因组编辑之间的差异。

基因工程、CRISPR和诱变育种有什么区别?

反对者认为，CRISPR是卑鄙的方式诱骗市民到吃转基因食品。人们很容易把CRISPR和基因工程混为一谈。但即使是“基因工程”和“CRISPR”过于宽泛传达什么是在基因水平上发生的事情，让我们仔细看。

在一种基因工程中，可以将来自无关生物体的基因引入到植物的基因组中。例如，很多孟加拉国的茄子从普通细菌中提取基因。这种基因产生一种名为Bt的蛋白质，对昆虫有害。通过将这种基因植入茄子的DNA中，茄子本身就会对吃茄子的昆虫和昆虫致命减少对杀虫剂的需求。BT是对人类是安全的。这就像吃巧克力的狗生病了，但并不影响我们。

人们很容易把CRISPR和基因工程混为一谈。但即使是“基因工程”和“CRISPR”也过于宽泛，无法传达在基因层面上正在发生的事情。

基因工程的另一种类型的可以从一个品种的植物物种的移动基因导入的另一品种相同的物种。例如，研究人员发现，野生苹果树的基因，使他们抵抗火疫病。他们感动的是基因进入“银河嘎啦”苹果，使其对疾病的抵抗力。然而，这种新的苹果品种还没有被商业化。

科学家们无法用传统的基因工程方法来确定一个基因被插入到基因组的哪个位置，尽管他们使用了DNA测序来确定植入后的位置。

相比之下，CRISPR是一种精确的工具。

就像在文字处理器中使用“查找”功能快速跳转到一个单词或短语一样，CRISPR分子机制在基因组中找到一个特定的位置。它在那个位置切断两条DNA链。因为被切断的DNA对细胞来说是有问题的，它会迅速部署一个修复小组来修复断裂。修复DNA有两种途径。其中一种我称之为“CRISPR for modification”，它可以插入一个新基因，将断头连接在一起，就像将一个新句子粘贴到文字处理器中一样。

在“基因突变的CRISPR”中，细胞修复团队试图将切断的DNA链重新粘在一起。科学家可以指导这个修复团队在被切断的地方改变一些DNA单位，或碱基对(As, Ts, Cs和Gs)，创造一个小的DNA变化，称为突变。这项技术可以用来调整植物内部的基因行为。它还可以用来沉默植物内部的基因，例如对植物生存有害如增加易感性真菌感染的基因。

在基因工程，新基因被添加到一个随机位置，在植物的基因组。CRISPR进行修改还允许新的基因添加到植物，但针对新基因的特定位置。CRISPR突变并没有增加新的DNA。相反，它使在精确位置一个小的DNA变化。突变育种用途的化学品或辐射（闪电）来诱导几个小的突变在种子的基因组中。导致植物筛选产生理想性状的有益突变。 丽贝卡Mackelprang，CC BY-SA

诱变育种，在我看来，这也是一种生物技术，已经被用于有机食品的生产。在诱变育种中，辐射或化学物质被用来随机地使成百上千种种子的DNA发生突变，然后这些种子在田间生长。育种家们在田间搜寻具有期望特性的植物，如抗病或增产。成千上万的作物新品种已创建并通过这个过程商品化，从品种藜麦的品种葡萄柚。诱变育种被认为是一种有效的育种方法传统育种技术(PDF)，因此不是“排除方法”在美国有机农业。

CRISPR突变更类似于诱变育种比它是基因工程。它创建类似的终端产品作为诱变育种，但是移除随机性。它不引入新的DNA。它是用于产生能够抵抗疾病或风化不利的环境条件的有用的新的植物品种的受控和可预测的技术。

失去了机会 - 从遗传工程学

大多数商业化的基因工程性状赋予除草剂耐受性或玉米，大豆和棉花抗虫性。然而，存在许多其他改造的农作物。而有些在田间生长，最坐人遗忘了，因为通过监管障碍的高昂代价的研究实验室的黑暗角落。如果监管环境和公众认知允许的话，有价值的性状的作物，如这些可以通过CRISPR生产并在我们的土壤和在餐桌上成为普遍现象。

例如，我在加州大学伯克利分校的导师和同事们开发了a低过敏性小麦品种。这种小麦的种子被装在信封里囚禁在我们大楼的地下室里，多年未动过。一个番茄使用甜椒基因抵御细菌性疾病，消除了铜基杀虫剂应用的需要，一直在努力争取资金继续前进。胡萝卜，木薯，生菜，土豆和更多经过特别设计，营养价值增加。这些品种表现出的研究人员在将有利于新特点生命的创造力和专业知识。那么，为什么我不能买在杂货店防过敏的小麦制作的面包？

放松对大型农业的控制

研究新的基因工程作物的发展成本（PDF）在大种子公司约1亿$。清除由农业部，EPA和/或FDA美国能源部制定了（根据工程特点）的监管障碍，从五到七年需要和一个额外的$ 35亿美元。监管是重要的，基因工程产品，应认真评估。但费用只允许具有丰富的资本大公司在这一领域的竞争。价格自动关小公司，学术研究者和非政府组织的方程。为了挽回$ 1.35亿作物商业化的投资，公司开发的产品，以满足购房者的种子的最大的市场 - 玉米，大豆，甜菜和棉花种植者。

研究和开发的费用与CRISPR低得多，由于其精度和可预见性。早期迹象表明，使用CRISPR突变不会受到在美国的游行一样监管障碍和成本新闻稿由农业部美国能源部指出，“在其生物技术法规，USDA不规范或有任何计划来调节，否则会已经通过传统的育种技术培育植物”如果他们批准的实验室开发的程序。

如果EPA和FDA跟风合理的，成本更低的规定，CRISPR可能逃脱的大型种子公司的主要财务把握。学者，小型企业和非政府组织的研究人员可能会看到不是永远退居科研大楼的地下室里辛勤工作和智力资本产生有益的基因组编辑的产品。

共同点:CRISPR可持续性竞彩足球app怎么下载

在六年来编辑CRISPR的功能基因组进行解锁，学者，和初创企业成立已经宣布了新的农产品在使用这种技术的管道。一些重点性状消费者的健康，如低筋或者乳糜泻患者的无谷蛋白小麦其他的，比如不变色蘑菇，可以减少食物浪费。

挥之不去的加州干旱表现出的作物品种的重要性用水效率。玉米随着干旱胁迫下更大的收益率已经一直使用CRISPR做，而之前使用CRISPR增加其他作物耐旱这只是一个时间问题。白粉病抗性番茄可以节省数十亿美元，并消除杀菌剂喷洒。一个番茄植物的花和水果品牌能早日在北纬长天，缩短生长季节，这将成为气候变化更重要的使用。

该规则是，但决定最终的？

在2016和2017， 美国。国家有机标准委员会(NOSB)投票否决了所有基因编辑作物的有机认证。

但在我看来，他们应该重新考虑。

我采访了一些有机种植者同意。“我看到什么情况下，它可能是短切的过程，对于传统的育种可能需要许多植物世代有用的，”汤姆·威利，来自加利福尼亚州的有机农夫退休说。自然生态系统的破坏对农业的一大挑战，威利告诉我，而问题不能完全由基因组编辑处理，它可以借一个机会，“达到回作物品种的野生祖先的基因组夺回遗传物质“已通过育种产量高千年丢失。

育种成功地使用了传统的育种重新引入这种多样性，但“在气候变化带来的紧迫性的光，我们可以明智地聘请CRISPR加速这样的工作，”威利结束。

比尔·特雷西，有机玉米育种和教授威斯康星大学麦迪逊分校，说，“可能发生在自然界中可以有各种农民的好处很多CRISPR诱导的变化。”但NOSB已经投票的问题，规则是不可能更改，恕不显著压力。“这是一个什么样的社会活动可以移动的针上，一个问题，”麦蒂总结。

生物技术的辩论四面八方的人们希望最大限度地对人体和环境的结果。合作解决问题由有机（和常规的）种植者，在可持续农业，生物技术和决策者专家会产生比单独的组单独作用和驳回彼此更大的进步。这种障碍可能看起来很大，但他们是我们自己造成的。我们希望，更多的人将获得勇于插上投影机回来，让谈话继续下去。