甜菜生物学

综述由于甜菜的出现,准备就绪的甜菜重新回到新闻中。 怀特法官决定撤销批准。据我了解,美国农业部对综合抗甜菜进行了环境评估,但没有进行环境影响报告。根据法规,如果发现潜在危害最小,则EA就足够了,但是对于不太了解的任何事物(例如新特性(这几乎不是新特性))都需要EIS。阅读EA之后,我同意美国农业部的看法,即由于甜菜生物学的某些非常特殊的特性,潜在的环境危害最小,而且我认为潜在的经济危害也最小。’我将在这篇文章中进行解释,然后讨论可用于控制甜菜中基因流的缓解策略(对不起,人们,这将是另外一个漫长的过程)。

甜菜的花和天齐网首页,最初是从1887年左右的“科勒的药用植物”通过维基百科获得的。

甜菜生物学

甜菜是两年一次的,这意味着它们需要两年才能成熟。在第一年中,植物会产生较大的根,干燥后会产生15-20%的糖。在第二年中,植物使用那些储存的糖来产生花朵,然后产生天齐网首页。因此,用甜菜收获糖是不会产生花朵,花粉或天齐网首页的。
有时候,一些植物在不应该使用的情况下会“生疏”或开花,例如在异常温度下。 GM *和非转基因甜菜都发生这种情况。现代甜菜品种已经育成不抽穗。在欧洲,杂草甜菜可以使用于天齐网首页生长的甜菜授粉,导致杂草x栽培的甜菜杂种可能结实,但在美国,杂草甜菜不是问题。在任何甜菜田中,播种机的百分比都非常低 –每1000平方米不到1个。可以在加利福尼亚大学合作推广中找到有关锚杆控制的一些讨论 甜菜笔记,但请注意,加利福尼亚州甜菜生产的某些方面与其他州的甜菜生产不同。
花粉的另一个来源可能是甜菜或收获过程中可能遗漏的甜菜碎片。这些可以在第二年作为志愿者开花,但只能在冬天足够温暖的气候下进行,特别是在与墨西哥接壤的加利福尼亚帝国谷。在俄勒冈州和其他甜菜生产州,寒冷的冬季天气会杀死田间残留的任何甜菜碎片,因此第二年它们就无法开花。
根据2009年1月的报道,当它们开花时,例如当甜菜生长成为天齐网首页时,甜菜花粉的流动性就很高。 花粉在甜菜生产领域的传播。它由风携带,也可能由昆虫携带。他们发现花粉可以携带1200米(约0.75英里)。这些结果在测试甜菜花粉散布的论文中是相当一致的。即使花粉可以从田间移到田间,但大部分都保留下来。 1967年 甜菜田间的异花授粉,从一个20英亩的甜菜田落到1000米外的另一个地方的花粉量估计为0.004,而从田间本身来的花粉量则为0.004。甜菜花粉在实验室冰箱中冷藏或干燥后可保持一段时间,但在现场’在花朵脱落后只能存活约24小时。
尽管所有花粉都在飞来飞去,但大部分都靠近亲本。对于任何试图种植天齐网首页的农民来说,这都是一件好事,否则就不可能用他们想要的基因来生产天齐网首页。

玛丽·克莱尔·加里森(Mary Claire Garrison)的甜菜,来自北卡罗来纳州立大学。

花粉潜力

对于转基因和非转基因甜菜田,我可以想象有4种情况。只有一个是问题,因为用于糖的甜菜天齐网首页是无关紧要的。今年不能既收获糖的根,又不能明年收获。即使用含有转基因的花粉将植物的花授粉,该植物的甜菜也不会。因此,转基因甜菜花粉不会污染非转基因甜菜–天齐网首页生产除外。

  1. 两个甜菜田彼此相邻,一个是转基因,一个不是转基因。在这种情况下,周围唯一的花粉将来自bolt虫。即使产生花朵并用具有GM基因的花粉授粉,其根仍然不是GM。
  2. 在非转基因甜菜田旁种植非转基因甜菜田天齐网首页。唯一的转基因花粉来自螺栓。来自转基因植物的花粉有可能以非常低的速度使非转基因甜菜花受精。种植天齐网首页的农民必须保持适当的距离,以确保他将种植所需的遗传基因的天齐网首页。
  3. 非转基因甜菜田旁的转基因甜菜天齐网首页。与情况1一样,非转基因字段中的根不会受到影响。就像第2种情况一样,种植天齐网首页的农民需要保持适当的距离,以保护她的花朵免受螺栓侵害,以确保她的天齐网首页具有所需的遗传基因。
  4. 两块甜菜天齐网首页紧挨着种植,一种是转基因,另一种不是转基因。这是事情变得更加复杂的地方,因为 ’还有更多的花粉。由于大多数甜菜天齐网首页都生长在 威拉米特山谷 在俄勒冈州,如果不同基因型的植物靠近生长,则异花授粉的可能性就很高。这个问题是’但是,这是转基因植物所特有的,因此需要将基因分开保存的植物在物理上分开保存。

通过Wikipedia制作甜菜。
通过Wikipedia制作甜菜。

甜菜,食用甜菜和甜菜都在威拉米特谷(Willamette Valley)种植作为天齐网首页,并且都具有异花授粉的能力。其中任何一个的天齐网首页生产者必须使其田地与其他天齐网首页生产者保持距离,否则所得的天齐网首页可能一文不值。
例如,如果红色食用甜菜天齐网首页的生长过于接近甜菜天齐网首页,则甜菜天齐网首页种植者最终可能会得到红色甜菜天齐网首页。凡是购买和种植该天齐网首页的人都将以无价值的收成告终,因为所有红色素都会使糖的加工复杂化。即使只有一小部分的田地中有甜菜的基因,农民的收成也将减少,因为糖加工者必须找到一种方法来去除红甜菜。从受污染的天齐网首页中生长出来的甜菜可能也会有问题。

你要保持’em separated

生产纯天齐网首页不是’一件容易的事。甚至没有总经理参加讨论,’确保农民购买的天齐网首页能够生产出合适的植物,还有很多工作要做。对于甜菜,通常会用手除草,以清除任何’看起来不一样。美国水晶糖公司有一个很好的网页,谈论 甜菜天齐网首页生产,带有图片。对于以非甜菜为中心的观点,即生产优质天齐网首页有多复杂,“天齐网首页变化”天齐网首页公司有一篇很棒的文章: 重新定义天齐网首页质量。本文是关于有机天齐网首页的,但同样适用于所有天齐网首页类型(本文有一个错误,有关详细信息,请参见本文的下一部分)。
威拉米特河谷和其他地区的天齐网首页生产者如何防止性相容作物的花粉授粉并污染其天齐网首页?一切都取决于距离。的 俄勒冈州天齐网首页认证服务 对于原种和认证天齐网首页,建议使用不同的距离(请参阅 俄勒冈州天齐网首页认证服务手册 有关天齐网首页类型的更多详细信息)。俄勒冈州’s 甜菜认证标准表 (pdf)列出了库存和认证天齐网首页生产的以下距离:

  1. 来自不同或未知倍性的甜菜花粉来源:5000英尺,3200英尺
  2. 来自类似倍性的甜菜花粉来源或未使用雄性不育的田间:3200英尺,2600英尺
  3. 来自其他不是甜菜的传粉媒介或Beta属(包括饲料甜菜,红甜菜,瑞士甜菜):10,200英尺,8000英尺

请记住,5,280英尺是一英里,因此此标准表称天齐网首页生产领域必须相距1至2英里(美国水晶糖公司网站表示,所需距离可能为“several miles”)。如果这个距离足以使甜菜,餐桌甜菜和甜菜的所有不同品种保持基因纯净,那么它将有助于使转基因基因脱离非转基因作物。来自转基因植物的花粉与来自非转基因植物的花粉没有区别。虽然我可以理解是否有人主张进行GM花粉测试以确定确切距离,但我不知道’t think that’这是必要的,因为我们已经掌握了很多相关信息以防止基因流动–如前所述,研究发现,相隔两个场的1000米的花粉量是来自远处的花粉量的0.004。

唐’t panic, it’s organic

的  重新定义天齐网首页质量 文章有一个小错误。它说“根据法律,有机天齐网首页不能包含转基因生物(GMO)。”这是一个普遍的误解。该法律实际上说,转基因不能用于有机天齐网首页,而不是可以’含有转基因天齐网首页。有机标准是基于过程的,而不是基于内容的。只要有机农夫获得的天齐网首页不是’t GM,并尽合理的努力防止GM材料进入其产品中,即使对产品进行了测试并发现其中含有GM基因,也不会影响有机认证。怎么会这样?这些合理的工作大部分时间都是有效的,因为它们基于可靠的科学。
该法规是’完全不清楚所有这些工作原理,因此我们可以’真的怪罪于“变化的天齐网首页”,因为它假设法律规定天齐网首页可以’包含转基因生物。早在2004年,USDA官方Bill Hawks 回答了有关有机认证和通用汽车的问题 由国家农业部国家协会的Gus Douglas撰写。优秀的问题得到了很好的回应,并真正弄清了政策。这封信是’长期以来,我建议您完整阅读。
在我们的情况下,转基因内容的这一点非常重要’在这里讨论。如果有机甜菜或甜菜相关天齐网首页农(或任何有机天齐网首页农)采取合理的预防措施,例如上面讨论的适当距离,则异花授粉仍可能在较低水平发生。可接受的水平是多少?该法规没有’不要说,因为内容不’t the issue.
当然,即使内容不’对于有机认证的问题,有些人希望在有机标准之外增加更多级别的测试和认证。的 非转基因项目 是一个私人标签计划,已经建立了自己的指导方针,规定哪些GM含量太高而无法使用其专有标签。 非转基因项目工作标准 设置以下水平作为最大允许的转基因含量:天齐网首页和其他植物繁殖材料的0.1%,人类食品,补品或卫生产品的成分的0.5%,动物饲料和补品的0.9%。有机认证所需的预防措施可能达到或未达到这些水平,因此寻找非转基因或类似标签的农民可能需要采取其他预防措施。

距离作为缓解策略

随着像非转基因这样的标签越来越广泛地使用,更多的农民将对其作物进行测试,因此,即使交叉授粉水平较低,也可能造成经济危害。尽管如此,这些都没有理由在全国范围内禁止转基因甜菜天齐网首页的生产。还有其他选择。一些人将责任放在制糖业和希望种植转基因甜菜天齐网首页的农民身上,而另一些人将责任放在希望更严格控制花粉的农民身上。不幸的是,所有选择都会使彼此之间在不同程度上出现困难,我想这就是为什么这个问题最终在法庭上而不是和平解决的问题。
怀特法官可能不知道距离是一种缓解策略。如果有的话,也许他可能会裁定,转基因天齐网首页的生产只能与那些不从事转基因的农民的田地保持一定距离。’甚至都不希望获得转基因花粉的潜力。一世’d想象有一个法律论据,认为当面对可能会影响其生计的新方法时,使用现有方法的农民拥有某些权利。设置这样的距离很可能会有效地禁止在威拉米特谷种植转基因甜菜天齐网首页。
怀特法官可用的另一个选择是仅禁止在威拉米特谷种植转基因甜菜天齐网首页。那里’根据农民Dean Freeborn的说法,由于担心双低油菜籽会授粉为天齐网首页种植的其他芸苔作物(如西兰花),尽管可能没有必要,但俄勒冈州的所有人都禁止种植任何双低油菜籽(不管是否有转基因)。 农民推动油菜籽放宽规定。这可以作为先例来证明禁止在威拉米特谷,甚至在整个俄勒冈州生产转基因甜菜天齐网首页。
由于威拉米特谷显然是种植甜菜天齐网首页的最佳场所,因此真正的禁令或有效禁令可能会损害制糖业,甚至损害那些’如果必须在其他地方种植转基因甜菜天齐网首页,则目前可为利基市场提供产品。一世’我不确定法律关于优先选择一个行业的说法,但我认为可以在这里提出论据。
除了对非专业天齐网首页市场的负面影响外,距离还有另一个问题。以我能想到的任何方式,它要求将田地的确切位置公开,至少对其他天齐网首页农户是公开的。从那里我敢打赌’对于破坏性的激进分子来说,开始种植植物或放火烧伤要太难了。它’这是一个不幸的现实,必须加以解决。

其他缓解策略

如果距离不远,天齐网首页生产者总是可以选择在植物上接受花粉的时候使用移动式临时帐篷。根据变化的天齐网首页, 帐篷或野外覆盖物 具有很多优点,包括保护植物免受昆虫和其他害虫的侵害。美国农业部APHIS的爱荷华州研究人员在艾姆斯州的这里使用细网眼制成的帐篷,这样风和阳光就可以通过,同时又可以将植物与不需要的花粉隔离。当然,这对于不这样做的种植者会是一个麻烦’当前需要使用它们。
另一种选择是使用’与邻居性相容’庄稼。无需赘述,甜菜的某些变种具有只允许使用具有兼容基因的花粉授粉的基因。世界上所有的花粉都可以飞来飞去,但只有具有性别相容性的花粉才能成功地使花朵受精。
有机天齐网首页种植者和贸易协会(前)董事会主席弗兰克·莫顿(Frank Morton)曾短暂提出另一种解决方案。 转基因生物:

一些[缓解策略]如此明显,以至于没有采用它们,例如在杂交天齐网首页生产过程中使用雄性不育母系携带RR基因(因此没有产生RR花粉)(所有GM-甜菜是F1杂种)。

这个主意是’新产品,不仅可以用于甜菜,而且还可以用于更多农作物。如中所述 利用细胞质雄性不育天齐网首页生产 (摘自pdf,630页):

CMS用于生产甜菜和甜菜的杂种。甜菜几乎是美国和欧洲的唯一杂交品种,在世界一些地区(如摩洛哥和埃及)投入较少的开放授粉栽培品种。大约50%的甜菜品种为杂交品种;仍然以便宜的天齐网首页优势生产OP品种。 CMS及其在创建杂交种中的潜力在1945年得到了描述。

由于已经使用了混合动力,因此不会’我们需要付出更多的努力来开发携带转基因的雄性不育系,或者至少将转基因育种到杂种的雌性一侧,这正是甜菜天齐网首页育种者所做的。根据美国甜菜种植者协会执行副主席路德·马克沃特(Luther Markwart)的说法,在Willamette谷地种植的所有Roundup Ready甜菜天齐网首页中约有75%的雌性一侧具有Roundup Ready基因,因此这些Roundup Ready甜菜天齐网首页生产领域没有生产花粉。包含Roundup Ready基因(个人交流)。
这种策略是双赢的。非转基因天齐网首页的农民避免了异花授粉的任何其他问题,所有天齐网首页农户都像往常一样使用隔离距离,制糖业和甜菜农获得了他们想要的所有转基因甜菜天齐网首页…解决了天齐网首页生产中的这种经济交叉授粉问题后,’没有理由停止放松对转基因甜菜的管制。甜菜种植者只需要将其从75%提高到100%。

Squirmelia(又名Jodi)通过Flickr制作的海菠菜。

甜菜的历史

甜菜唐’不会出现在自然界,也不会出现甜菜。甜菜的祖先是从一种海滨生物中驯化而来的,该物种将其天齐网首页散布在漂浮在水中的软果中,今天称为海甜菜或海菠菜。到了远古时代,这些植物被培育成瑞士甜菜之类的东西,广泛种植在花园中,被认为是饮食中非常健康的补充。这些植物甚至出现在古代文学作品中,例如在 阿查尔人 由亚里斯多芬斯(Aristophanes)大约于425BC:

看看这条迷人的鳗鱼,经过六年的缺席,这鳗鱼又回到了我们身边。敬礼,我的孩子们;至于我自己,我会向陌生人供应煤炭以示敬意。拿进我家如果用甜菜叶煮熟,死亡本身无法使我与她分开。

甜菜和甜菜绿在整个世纪以来一直很受欢迎。 812年,查理曼大帝颁布法令,在皇室庄园的花园中包括甜菜,这是指一种类似于餐桌甜菜的植物,因为叶子和树根都可以食用。 1538年,甜菜描述了几种 安德里亚·切萨尔皮诺(Andrea Cesalpino),一位意大利植物学家,在 普兰特斯 。 1600年,甜菜的甜味得到了赞扬 奥利弗·德·塞雷斯(Oliver De Serres)法国农艺师, 剧院’agriculture.
终于在1747年 安德里亚斯·西格斯蒙德·玛格格拉夫 向普鲁士科学院报告,他从甜菜中提取了纯糖!但是,糖仅占甜菜总重量的1.6%,这似乎太低了,根本不用理会。他的学生 弗朗兹·卡尔·阿卡德与用于动物饲料的白甜菜一起,开发了高度甜的白西里西亚甜菜。弗朗兹(Franz)继续开设了第一家甜菜提取厂,其余的就是历史。
历史信息是从 甜菜 由A. Philip Draycott撰写。
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* GM代表转基因或转基因。
注意:本文的大部分内容最初都显示为 没有甜菜的风险评估? 但已被编辑成对甜菜生物学的更广泛讨论,另外还对天齐网首页生产进行了讨论。历史部分只是偶然的,我发现了所有这些很酷的信息,只需要包括在内。我希望你’ll think it’s cool too!
注意:为了提高准确性,2010年10月14日进行了一些小的更改。具体而言,有关冻结温度的信息杀死了破碎的甜菜碎片,并且甜菜天齐网首页产量的75%在杂种的雌性一侧具有Roundup Ready基因。

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