AbstractThe rapid development of tr

Abstract
The rapid development of transgenic biotechnology has greatly promoted the commercialization of genetically modified (GM) crops including the insect-resistant crops worldwide. Apart from the enormous yield benefits brought by the GM crops, the cryptic fitness cost associated with transgenes has also been detected under experimental conditions although it is considered to be rare. To estimate the yield benefit and cost of insect-resistant GM rice, we studied field performances of three insect-resistant GM rice lines, involving their non-GM parental variety as comparison. Great benefits as estimated by the yield-related traits were observed in the GM rice lines when high insect pressure was recorded, but a cryptic yield loss was detected when the level of insect pressure was extremely low. Given the fact that cryptic yield loss presented in the GM rice lines under the low insect pressure, a strategic field deployment should be required when insect-resistant GM rice are commercialized to circumvent the unnecessary yield losses. This is probably true for other insect-resistant GM crops. Effective biotechnology and breeding measures are also needed to particularly minimize the potential underlying cost of an insect-resistance transgene before commercial production of the GM crops.

Keywords
Oryza sativa; Insect resistance; Transgene; Transgenic breeding; Genetically modified crop

1. Introduction
The rapid development and application of transgenic biotechnology have greatly promoted the field production and commercialization of genetically modified (GM) crops over the world (Nap et al., 2003, Brookes and Barfoot, 2009 and James, 2009). The application of transgenic biotechnology and GM products is very important in terms of its potential for poverty alleviation and solving the problems of malnutrition at large. By the end of 2009, the estimated global area of GM crops has exceeded 130 million hectares and generated about US$52 billion economic gains worldwide (James, 2009). Insect-resistant GM crops are among the most successful transgenic products, accounting for 15% of total global cultivation area of GM crops. For example, the cultivation of insect-resistant GM cotton has led to reduced applications of pesticides that can harm human health and agricultural ecosystems (Huang et al., 2003 and Brookes and Barfoot, 2009). Additionally, a considerable decrease in regional outbreaks of cotton ball worms in cotton and many other crops was found to be associated with the extensive cultivation of GM Bt cottons ( Wu et al., 2008).

The huge yield benefits brought by the cultivation of insect-resistant GM crops appear obvious (Brookes and Barfoot, 2009 and James, 2009). However, transgenes may also bring “fitness cost” to GM crops, probably due to (1) the added burden by the constitutive over-expression of the alien transgene (Gurr and Rushton, 2005); and (2) disruption to the function of native gene by random insertion of transgenes into the host genome (Marrelli et al., 2006). The above-mentioned two types of fitness cost brought by a transgene have been detected in a number of studies under experimental conditions. For example, a reduction of fruit number was detected in two cold tolerant transgenic (CBF) Arabidopsis thaliana lines, which was considered as the fitness cost by the constitutive expression of the transgenes ( Jackson et al., 2004). A significant reduction in 1000-kernel weight was also detected in a transgenic wheat line, which was likely connected with the over-expression of a leaf-rust resistance transgene (Lr10; Romeis et al., 2007). In addition, transgenic (chitinase IV) silver-birch lines that had increased resistance to fungal diseases also exhibited a lower growth rate than their non-transgenic controls, possibly caused by the position effect of the inserted transgene ( Pasonen et al., 2008). All these studies demonstrated the underlying cost of a transgene that may cause yield reduction of a GM crop at a different extent if the cost is significant.

The field performance of insect-resistant GM crops, particularly in rice under conditions with low or no insect occurrence, in the event that an underlying fitness cost associated with these transgenes might become visible, is less understood. In fact, the occurrences of insect pests fluctuate significantly among years in ago-ecosystems (Utida, 1958, Zhu et al., 2003 and Zhu et al., 2008). Therefore, exploring the potential underlying cost caused by a transgene is important and practical for the effective application of an insect-resistant GM crop. Rigorous tests of inherent fitness cost of novel transgenes in commercialized crops in field are rare in peer-reviewed literature (Chen et al., 2006 and Kim et al., 2008), although some researchers consider such costs to be absent or negligible (Qaim et al., 2006). Some previous studies did not include rigid controls on insect pressure (Andersen et al., 2007 and Gomez-Barbero et al., 2008), so that any cost brought by a transgene may not be easily detected, which is probably the reason for the expectation of negligible underlying cost of transgenes. Whether or not there exists an underlying fitness cost of insect-resistance transgenes, which may lead to a yield loss under certain environmental conditions, needs to be determined by well-designed studies under field experiments involving different GM crops.

Rice is an important cereal crop providing a staple food for nearly one half of the global population (FAO, 2004). In China, many insect-resistant GM rice lines have been developed and some are in the pipelines waiting for commercialization (Lu and Snow, 2005 and Wang and Johnston, 2007). Recently, two GM Bt rice lines were granted biosafety certificates by the Ministry of Agriculture in China. Therefore, before extensive commercial production, it is important to estimate GM insect-resistant rice for the underlying cost from any transgene that may result in yield losses under low or no target insect occurrences. On the basis of our previous results that have shown yield benefit and underlying cost of three GM rice lines containing insect-resistant transgenes, under environmental conditions with different target insect occurrences ( Chen et al., 2006), we have conducted additional 2-year field experiments at a larger scale involving the three GM rice lines under the similar experimental designs of insect pressure. The objective of this study was to determine the fitness benefit brought by the transgenes under normal insect pressure and any underlying cost of the transgenes under low insect pressure in field conditions. This knowledge is very important to facilitate the design of strategic field deployment of insect-resistant GM rice varieties based on information of insect occurrences, and to avoid the unnecessary yield losses caused by the underlying cost when insect pressure is low.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีชีวภาพถั่วเหลืองได้มากส่งเสริม commercialization ของดัดแปลงพันธุกรรม (GM) พืชรวมทั้งพืชแมลงทนทั่วโลก นอกจากประโยชน์ผลตอบแทนมหาศาลโดยพืช GM ทุนระทมกายที่เกี่ยวข้องกับ transgenes ยังพบภายใต้เงื่อนไขทดลองแม้ว่าจะหายาก ในการประเมินประโยชน์ของผลผลิตและต้นทุนของ GM ข้าวทนแมลง เราศึกษาแสดงฟิลด์ของแมลงทนกรัมข้าวบรรทัด เกี่ยวข้องกับความหลากหลายของผู้ปกครอง GM ไม่เป็นเปรียบเทียบ ประโยชน์มากเป็นการประเมินตามลักษณะผลผลิตที่เกี่ยวข้องได้สังเกตในใบข้าว GM เมื่อบันทึกแรงดันแมลงสูง แต่สูญเสียผลผลิตระทมพบเมื่อระดับของแมลงความดันต่ำมาก ให้ข้อเท็จจริงที่สูญเสียผลผลิตระทมในบรรทัดข้าว GM ภายใต้ความดันต่ำแมลง การปรับใช้เชิงกลยุทธ์ฟิลด์ควรจะต้องใช้เมื่อข้าวจีเอ็มที่ต้านทานแมลงมี commercialized เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียผลผลิตที่ไม่จำเป็น ก็คงสำหรับพืชอื่น ๆ กรัมทนทานต่อแมลง ยังจำเป็นต้องเทคโนโลยีชีวภาพที่มีประสิทธิภาพและมาตรการการปรับปรุงพันธุ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งลดศักยภาพต้นทุน transgene ต้านทานแมลงก่อนผลิตเชิงพาณิชย์ของพืช GMคำสำคัญOryza ซา ต้านทานแมลง Transgene ถั่วเหลืองพันธุ์ พืชดัดแปลงพันธุกรรม1. บทนำการพัฒนาอย่างรวดเร็วและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพถั่วเหลืองมีมากส่งเสริมผลิตฟิลด์และ commercialization ของพืชผลดัดแปลงพันธุกรรม (จีเอ็ม) โลก (Nap และ al., 2003 เดอะ และ Barfoot, 2009 และ James, 2009) การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพถั่วเหลืองและผลิตภัณฑ์จีเอ็มเป็นสิ่งสำคัญมากในแง่ของศักยภาพในการบรรเทาความยากจนและการแก้ไขปัญหาการขาดสารอาหารมีขนาดใหญ่ โดยสิ้นปี 2552 พื้นที่ส่วนกลางประมาณของพืชจีเอ็มได้เกิน 130 ล้านไร่ และสร้างเกี่ยวกับ 52 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ เศรษฐกิจกำไรทั่วโลก (James, 2009) ทนแมลงพืช GM มีผลิตภัณฑ์ถั่วเหลืองประสบความสำเร็จมากที่สุด บัญชี 15% ของพื้นที่ปลูกทั้งหมดทั่วโลกของพืชจีเอ็ม ตัวอย่าง เพาะปลูกฝ้ายจีเอ็มทนแมลงได้นำไปใช้งานลดลงของสารกำจัดศัตรูพืชที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และระบบนิเวศเกษตร (al. et หวง 2003 และเดอะ และ Barfoot, 2009) นอกจากนี้ ลดลงมากในภูมิภาคการแพร่ระบาดของลูกฝ้ายเวิร์มของในฝ้าย และพืชอื่น ๆ พบกับการเพาะปลูกกว้างขวางของผ้าฝ้ายบีที GM (Wu et al., 2008)ผลประโยชน์ผลตอบแทนมากโดยเพาะปลูกพืช GM ทนแมลงปรากฏ ชัดเจน (เดอะ และ Barfoot, 2009 และ James, 2009) อย่างไรก็ตาม transgenes อาจยังนำ "ฟิตต้นทุน" ให้พืช GM อาจเนื่องจาก (1) ภาระเพิ่ม โดยค่าขีดขึ้นของ transgene คนต่างด้าว (Gurr และ Rushton, 2005); และทรัพย (2) การทำงานของยีนดั้งเดิมโดยแทรก transgenes สุ่มเข้ากลุ่มโฮสต์ (Marrelli และ al., 2006) พบต้นทุนออกกำลังกายโดย transgene เป็นสองชนิดดังกล่าวในจำนวนการศึกษาภายใต้เงื่อนไขการทดลอง ตัวอย่าง การลดลงของจำนวนผลไม้พบในสองเย็นทนกับถั่วเหลือง (CBF) Arabidopsis thaliana บรรทัด ซึ่งถือเป็นต้นทุนในการออกกำลังกาย โดยนิพจน์ขึ้นของ transgenes (Jackson et al., 2004) ยังพบการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในน้ำหนัก 1000 เมล็ดในบรรทัดข้าวสาลีถั่วเหลือง ซึ่งอาจเชื่อมโยงกับค่าเปอร์เซ็นต์ของ transgene ต้านทานสนิมใบ (Lr10 Romeis et al., 2007) นอกจากนี้ ถั่วเหลือง (chitinase IV) ซิลเวอร์เบิร์ชบรรทัดที่มีเพิ่มความต้านทานต่อโรคเชื้อรายังจัดแสดงอัตราการเติบโตต่ำกว่าตัวควบคุมไม่ใช่ถั่วเหลือง อาจเกิดจากลักษณะตำแหน่งของ transgene แทรก (Pasonen et al., 2008) ศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าต้นทุนพื้นฐานของ transgene ที่อาจทำให้ผลผลิตลดลงพืช GM ในขอบเขตที่แตกต่างกันหากต้นทุนเป็นสำคัญประสิทธิภาพการทำงานของฟิลด์ของพืช GM ทนแมลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในข้าวภายใต้เงื่อนไขที่ต่ำหรือไม่เกิดแมลง ในกรณีที่ต้นทุนออกกำลังกายเน้นเกี่ยวข้องกับ transgenes เหล่านี้อาจมองเห็นได้ คือน้อยเข้าใจ ในความเป็นจริง การเกิดของแมลงศัตรูพืชผันผวนอย่างมากระหว่างปีในระบบนิเวศผ่านมา (Utida, 1958 ซูและ al., 2003 และ Zhu et al., 2008) ดังนั้น สำรวจต้นทุนต้นอาจเกิดจาก transgene มีความสำคัญ และปฏิบัติสำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่มีประสิทธิภาพของพืช GM มีแมลงทน ทดสอบอย่างเข้มงวดออกกำลังกายโดยธรรมชาติต้นทุนของ transgenes นวนิยายในพืช commercialized ในฟิลด์ไม่ค่อยพบในวรรณกรรมที่ทบทวนเพียร์ (Chen et al., 2006 และ Kim et al., 2008), ถึงแม้ว่านักวิจัยบางพิจารณาต้นทุนดังกล่าวจะขาด หรือระยะ (Qaim และ al., 2006) บางการศึกษาก่อนหน้านี้ไม่มีดันแมลง (แอนเดอร์ et al., 2007 และเมซ Barbero et al., 2008), ควบคุมเข้มงวดเพื่อให้ต้นทุนใด ๆ โดย transgene อาจไม่ได้พบ ซึ่งอาจเป็นสาเหตุความต้องการของต้นทุนต้นระยะของ transgenes หรือไม่มีต้นทุนการออกกำลังกายต้นแบบของ transgenes ต้านทานแมลงที่อาจทำให้สูญเสียผลผลิตภายใต้เงื่อนไขสิ่งแวดล้อม ต้องการให้ศึกษาภายใต้การทดลองฟิลด์ที่เกี่ยวข้องกับพืชจีเอ็มที่แตกต่างกันตามข้าวเป็นพืชสำคัญธัญพืชเป็นอาหารหลักให้เกือบครึ่งของประชากรโลก (FAO, 2004) ในประเทศจีน ได้รับการพัฒนาข้าวจีเอ็มในแมลงทนบรรทัด และมีในท่อรอ commercialization (Lu และ หิมะ 2005 และวัง และจอห์น สตัน 2007) ล่าสุด รายการข้าวบีที 2 กรัมได้รับใบรับรอง biosafety โดยกระทรวงเกษตรในประเทศจีน ดังนั้น ก่อนผลิตเชิงพาณิชย์อย่างละเอียด จึงเป็นสิ่งสำคัญในการประเมินข้าวทนแมลงกรัมต้นทุนพื้นฐานจาก transgene ใด ๆ ที่อาจทำให้สูญเสียผลผลิตภายใต้ต่ำหรือไม่เกิดแมลงเป้าหมาย ตามผลของเราก่อนหน้านี้ ที่ได้แสดงประโยชน์ของผลผลิตและต้นทุนของบรรทัดข้าวสามกรัมประกอบด้วยแมลงทน transgenes ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีเป้าหมายต่างกันแมลงเกิด (Chen et al., 2006), เราได้ดำเนินการทดลอง 2 ปีฟิลด์เพิ่มเติมที่ขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับบรรทัดสามกรัมข้าวภายใต้ความดันแมลงทดลองออกคล้าย วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการ กำหนดสวัสดิการฟิตเนสที่นำ โดย transgenes ภายใต้ความดันปกติที่แมลงและต้นทุนใด ๆ ต้นแบบของ transgenes ภายใต้ความดันแมลงต่ำในฟิลด์เงื่อนไข ความรู้นี้เป็นสิ่งสำคัญมาก เพื่อความสะดวกในการออกแบบของใช้งานฟิลด์กลยุทธ์ของพันธุ์ข้าวจีเอ็มทนแมลงตามข้อมูลของการเกิดแมลง และ เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียผลผลิตที่ไม่จำเป็นที่เกิดจากต้นทุนพื้นฐานเมื่อแมลงความดันต่ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีชีวภาพยีนมีการส่งเสริมอย่างมากในเชิงพาณิชย์ของการดัดแปลงพันธุกรรม (GM) พืชรวมทั้งพืชแมลงทนทั่วโลก นอกเหนือจากผลประโยชน์ผลตอบแทนมหาศาลที่นำโดยพืชจีเอ็ม, ค่าใช้จ่ายในการออกกำลังกายที่เป็นความลับที่เกี่ยวข้องกับยีนยังได้รับการตรวจพบภายใต้เงื่อนไขการทดลองแม้ว่ามันจะถือเป็นของหายาก ในการประมาณการผลประโยชน์ผลตอบแทนและค่าใช้จ่ายของข้าวจีเอ็มแมลงทนเราศึกษาการแสดงข้อมูลของสามจีเอ็มทนแมลงข้าวสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับความหลากหลายที่ไม่ได้จีเอ็มผู้ปกครองของพวกเขาเช่นการเปรียบเทียบ ผลประโยชน์ที่ดีเมื่อประเมินจากลักษณะผลผลิตที่เกี่ยวข้องกับการพบในข้าวสายพันธุ์จีเอ็มเมื่อความดันสูงแมลงที่ถูกบันทึกไว้ แต่สูญเสียผลผลิตลับที่ตรวจพบเมื่อระดับของความดันแมลงอยู่ในระดับต่ำมาก รับความจริงว่าการสูญเสียผลตอบแทนที่เป็นความลับที่นำเสนอในข้าวสายพันธุ์จีเอ็มภายใต้ความดันแมลงต่ำการใช้งานข้อมูลเชิงกลยุทธ์ควรจะต้องเมื่อข้าวแมลงทนจีเอ็มได้รับการผลิตในเชิงพาณิชย์เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียผลผลิตที่ไม่จำเป็น นี่อาจจะเป็นจริงสำหรับพืชจีเอ็มอื่น ๆ ที่ทนต่อแมลง เทคโนโลยีชีวภาพที่มีประสิทธิภาพและมาตรการการปรับปรุงพันธุ์ยังมีความจำเป็นที่จะโดยเฉพาะอย่างยิ่งลดค่าใช้จ่ายพื้นฐานที่มีศักยภาพของยีนต้านทานแมลงก่อนที่จะผลิตในเชิงพาณิชย์ของพืชจีเอ็ม. คำสำคัญOryza sativa; ต้านทานแมลง; ยีน; การปรับปรุงพันธุ์ดัดแปรพันธุกรรม; ดัดแปลงพันธุกรรมพืช1 บทนำการพัฒนาอย่างรวดเร็วและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพยีนมีการส่งเสริมการผลิตอย่างมากข้อมูลและการค้าของการดัดแปลงทางพันธุกรรม (GM) พืชทั่วโลก (Nap et al., 2003 Brookes และ Barfoot 2009 และเจมส์, 2009) การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพการดัดแปรพันธุกรรมและผลิตภัณฑ์จีเอ็มเป็นสิ่งที่สำคัญมากในแง่ของศักยภาพในการบรรเทาความยากจนและการแก้ปัญหาของการขาดสารอาหารที่มีขนาดใหญ่ ในตอนท้ายของปี 2009 พื้นที่ทั่วโลกโดยประมาณของพืชจีเอ็มได้เกิน 130 ล้านเฮคเตอร์และสร้างประมาณ US $ 52000000000 ประโยชน์ทางเศรษฐกิจทั่วโลก (เจมส์, 2009) พืชแมลงทนจีเอ็มเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ยีนประสบความสำเร็จที่สุดคิดเป็น 15% ของพื้นที่เพาะปลูกทั้งหมดทั่วโลกของพืชจีเอ็ม ยกตัวอย่างเช่นการเพาะปลูกของฝ้าย GM แมลงทนได้นำไปสู่การใช้งานที่ลดลงของสารกำจัดศัตรูพืชที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และระบบนิเวศเกษตร (Huang et al., 2003 และบรูกและ Barfoot 2009) นอกจากนี้การลดลงอย่างมากในการแพร่ระบาดในภูมิภาคจากผ้าฝ้ายหนอนลูกในผ้าฝ้ายและพืชอื่น ๆ อีกมากมายที่พบว่ามีส่วนเกี่ยวข้องกับการเพาะปลูกที่กว้างขวางของผ้าฝ้าย GM บาท (Wu et al., 2008). ผลประโยชน์ผลผลิตขนาดใหญ่ที่นำโดยการเพาะปลูกของแมลง พืชทน GM ปรากฏเห็นได้ชัด (บรูกและ Barfoot 2009 และเจมส์, 2009) อย่างไรก็ตามยีนยังอาจนำมา "ค่าใช้จ่ายในการออกกำลังกาย" ให้กับพืชจีเอ็มอาจเป็นเพราะ (1) ภาระที่เพิ่มขึ้นโดยเป็นส่วนประกอบมากกว่าการแสดงออกของยีนของมนุษย์ต่างดาว (Gurr และรัชตัน, 2005); และ (2) การหยุดชะงักในการทำงานของยีนพื้นเมืองโดยการแทรกแบบสุ่มของยีนเข้าไปในจีโนมโฮสต์ (Marrelli et al., 2006) ดังกล่าวข้างต้นทั้งสองประเภทของค่าใช้จ่ายในการออกกำลังกายที่นำโดยยีนที่ได้รับการตรวจพบในการศึกษาภายใต้เงื่อนไขการทดลอง ยกตัวอย่างเช่นการลดลงของจำนวนผลไม้ที่ถูกตรวจพบในสองยีนใจกว้างเย็น (CBF) สาย Arabidopsis thaliana ซึ่งถือเป็นค่าใช้จ่ายในการออกกำลังกายโดยการแสดงออกที่เป็นส่วนประกอบของยีน (แจ็คสัน et al., 2004) ลดความสำคัญในน้ำหนัก 1000 เมล็ดที่ตรวจพบยังอยู่ในสายการดัดแปรพันธุกรรมข้าวสาลีซึ่งได้รับการเชื่อมต่อกับแนวโน้มมากกว่าการแสดงออกของความต้านทานสนิมใบยีน (Lr10. Romeis et al, 2007) นอกจากนี้การดัดแปรพันธุกรรม (ไคติเน IV) สายสีเงินเบิร์ชที่ได้เพิ่มความต้านทานต่อโรคเชื้อรายังแสดงอัตราการเติบโตที่ต่ำกว่าการควบคุมที่ไม่ได้ดัดแปรพันธุกรรมของพวกเขาอาจเกิดจากผลกระทบตำแหน่งของยีนแทรก (Pasonen et al., 2008) . การศึกษาทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นถึงค่าใช้จ่ายพื้นฐานของยีนที่อาจทำให้เกิดการลดลงของผลผลิตของพืชจีเอ็มในระดับที่แตกต่างกันถ้าค่าใช้จ่ายอย่างมีนัยสำคัญ. ผลการดำเนินงานด้านการปลูกพืชจีเอ็มแมลงทนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในข้าวภายใต้เงื่อนไขที่มีต่ำหรือไม่มีการเกิดแมลง ในกรณีที่ค่าใช้จ่ายในการออกกำลังกายพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับยีนเหล่านี้อาจจะกลายเป็นมองเห็นได้เป็นที่เข้าใจกันน้อยลง ในความเป็นจริงที่เกิดขึ้นของแมลงศัตรูพืชมีความผันผวนอย่างมากในหมู่ปีที่ผ่านมา-ระบบนิเวศ (Utida 1958 จู้ et al., 2003 และ Zhu et al., 2008) ดังนั้นการสำรวจค่าใช้จ่ายพื้นฐานที่มีศักยภาพที่เกิดจากยีนที่มีความสำคัญและเป็นประโยชน์สำหรับโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพของพืชจีเอ็มแมลงทน การทดสอบที่เข้มงวดของค่าใช้จ่ายในการออกกำลังกายโดยธรรมชาติของยีนใหม่ในการปลูกพืชเชิงพาณิชย์ในสนามเป็นของหายากในทบทวนวรรณกรรม (Chen et al., 2006 และคิม et al., 2008) แม้ว่านักวิจัยบางคนพิจารณาค่าใช้จ่ายดังกล่าวเพื่อจะขาดหรือเล็กน้อย (Qaim et al., 2006) บางการศึกษาก่อนหน้าไม่ได้รวมถึงการควบคุมที่เข้มงวดเกี่ยวกับความดันแมลง (Andersen et al., 2007 และโกเมซ Barbero et al., 2008) เพื่อให้ค่าใช้จ่ายที่นำโดยยีนใด ๆ ที่อาจจะไม่ถูกตรวจพบได้ง่ายซึ่งอาจเป็นสาเหตุของการ ความคาดหวังของค่าใช้จ่ายพื้นฐานเล็กน้อยของยีน หรือไม่ว่ามีอยู่ค่าใช้จ่ายในการออกกำลังกายพื้นฐานของยีนต้านทานแมลงซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียผลผลิตภายใต้สภาพแวดล้อมบางอย่างที่จะต้องมีการกำหนดโดยการศึกษาการออกแบบที่ดีภายใต้การทดลองที่เกี่ยวข้องกับพืชดัดแปลงพันธุกรรมที่แตกต่างกัน. ข้าวเป็นธัญพืชที่สำคัญ การให้อาหารหลักเกือบครึ่งหนึ่งของประชากรโลก (FAO, 2004) ในประเทศจีนข้าวสายพันธุ์จีเอ็มทนแมลงจำนวนมากได้รับการพัฒนาและบางส่วนอยู่ในท่อรอเพื่อการค้า (Lu และหิมะ, 2005 และวังและจอห์นสตัน 2007) เมื่อเร็ว ๆ นี้สอง GM บาทข้าวสายพันธุ์ที่ได้รับใบรับรองความปลอดภัยทางชีวภาพโดยกระทรวงเกษตรในประเทศจีน ดังนั้นก่อนที่จะผลิตในเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวางเป็นสิ่งสำคัญในการประมาณการจีเอ็มข้าวทนแมลงสำหรับค่าใช้จ่ายพื้นฐานจากยีนใด ๆ ที่อาจทำให้เกิดการสูญเสียผลผลิตภายใต้ต่ำหรือไม่มีการเกิดแมลงเป้าหมาย บนพื้นฐานของผลก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าผลประโยชน์ผลตอบแทนและค่าใช้จ่ายพื้นฐานของสามจีเอ็มข้าวสายพันธุ์ที่มียีนทนแมลงภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีการเกิดแมลงเป้าหมายที่แตกต่างกัน (Chen et al., 2006) เราได้ดำเนินการเพิ่มอีก 2 ปี การทดลองภาคสนามที่มีขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับสามจีเอ็มข้าวสายพันธุ์ภายใต้การออกแบบการทดลองที่คล้ายกันของความดันแมลง วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบผลประโยชน์ของการออกกำลังกายที่นำโดยยีนภายใต้ความกดดันแมลงปกติและค่าใช้จ่ายใด ๆ พื้นฐานของยีนภายใต้ความกดดันแมลงในระดับต่ำในสภาพสนาม ความรู้นี้เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะอำนวยความสะดวกในการออกแบบการใช้งานข้อมูลเชิงกลยุทธ์ของพันธุ์ข้าวจีเอ็มแมลงที่ทนอยู่บนพื้นฐานของข้อมูลของการเกิดแมลงและเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียผลผลิตที่ไม่จำเป็นเกิดจากค่าใช้จ่ายพื้นฐานเมื่อความดันแมลงอยู่ในระดับต่ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีชีวภาพพันธุกรรมยังช่วยส่งเสริมการค้าของดัดแปลงพันธุกรรม ( GM ) พืชรวมทั้งแมลงป้องกันพืชทั่วโลก นอกเหนือจากประโยชน์ใหญ่หลวงต่อนำโดยจีเอ็มพืชคลุมเครือออกค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับ transgenes ยังได้รับการตรวจพบภายใต้เงื่อนไขการทดลองแม้ว่ามันจะถือเป็นที่หายากการประมาณผลผลิตผลประโยชน์และต้นทุนของข้าวจีเอ็มทนแมลง เราศึกษาด้านการแสดง 3 แมลงทนกรัมข้าวสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับผู้ปกครองของพวกเขาไม่ใช่จีเอ็ม ความหลากหลายเป็นเปรียบเทียบ ผลประโยชน์ที่ดีเป็นประมาณโดยผลผลิตที่เกี่ยวข้องกับลักษณะที่พบในกรัมสายข้าว เมื่อความดันแมลงสูงบันทึกแต่การสูญเสียผลผลิตที่ถูกตรวจพบเมื่อระดับของความดันที่แมลงน้อยมาก ให้ความจริงที่คลุมเครือที่ปรากฏในการสูญเสียผลผลิตข้าวสายพันธุ์แมลง ( ภายใต้ความดันต่ำ การใช้งานด้านยุทธศาสตร์ควรจะต้องเมื่อข้าวจีเอ็มทนแมลงจะสามารถหลีกเลี่ยงผลผลิตจากการสูญเสีย นี้อาจเป็นจริงสำหรับอื่น ๆป้องกันแมลง ( พืชเทคโนโลยีชีวภาพที่มีประสิทธิภาพและปรับปรุงมาตรการยังต้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งลดศักยภาพค่าใช้จ่ายพื้นฐานของยีนต้านทานแมลงก่อนการผลิตของพืชจีเอ็มเชิงพาณิชย์ .

คำสำคัญ
ข้าว ; พันธุ์ต้านทานแมลง ; ยีน ; พันธุ์ ; ดัดแปลงพันธุกรรมพืช

1 บทนำ
การพัฒนาอย่างรวดเร็วและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพอุตสาหกรรม มีมากการส่งเสริมด้านการผลิตและ commercialization ของดัดแปลงพันธุกรรม ( GM ) พืชทั่วโลก ( งีบ et al . , 2003 , บรูกส์บาร์ฟุ๊ต และ เจมส์ และ ปี 2009 , 2009 )การใช้เทคโนโลยีชีวภาพ พันธุกรรมและผลิตภัณฑ์จีเอ็ม เป็นสิ่งที่สำคัญมากในแง่ของศักยภาพในการแก้ไขปัญหาความยากจน และการแก้ปัญหาการขาดสารอาหารที่มีขนาดใหญ่ โดยการสิ้นสุดของปี 2009 คาดว่าทั่วโลกพื้นที่พืชจีเอ็มได้เกิน 130 ล้านไร่ และสร้างประมาณ US $ 52 ล้านประโยชน์ทางเศรษฐกิจทั่วโลก ( เจมส์ , 2009 )แมลงพืชทนกรัมของผลิตภัณฑ์ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดในอุตสาหกรรม , การบัญชีสำหรับร้อยละ 15 ของพื้นที่การปลูกทั้งหมดทั่วโลกของพืชจีเอ็ม ตัวอย่างเช่น การปลูกฝ้ายจีเอ็มต้านทานแมลง ทำให้ลดการใช้สารกำจัดศัตรูพืชที่อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และระบบนิเวศเกษตร ( Huang et al . , 2003 และ บรูค และ บาร์ฟุ๊ต 2552 ) นอกจากนี้ลดลงมากในการระบาดในภูมิภาคของฝ้าย หนอนในฝ้ายและพืชอื่น ๆอีกมากมาย พบว่าเกี่ยวข้องกับการปลูกฝ้ายบีทีที่กว้างขวางของจีเอ็ม ( Wu et al . , 2008 ) .

ใหญ่ให้ผลประโยชน์นำโดยการปลูกพืชจีเอ็มทนแมลงปรากฏชัดเจน ( บรูค และ บาร์ฟุ๊ต 2009 และเจมส์ 2009 ) อย่างไรก็ตาม transgenes ยังอาจนำออกกําลังกาย " ต้นทุน " ( gmt ) พืชอาจจะเนื่องจาก ( 1 ) เพิ่มภาระโดยรธน. ผ่านการแสดงออกของยีนมนุษย์ต่างดาว ( เกอร์ และ Rushton , 2005 ) ; และ ( 2 ) การฟังก์ชั่นพื้นเมืองของยีนโดยแทรกสุ่มของ transgenes เป็นเจ้าภาพจีโนม ( marrelli et al . , 2006 ) ดังกล่าวข้างต้นทั้งสองประเภทของค่าใช้จ่าย นำโดยยีนฟิตได้รับการตรวจพบในจํานวนของการศึกษาภายใต้เงื่อนไขการทดลองตัวอย่างเช่น การลดจำนวนของผลไม้ที่ตรวจพบในสองเย็นใจกว้างพันธุกรรม ( มูลนิธิสายธารพระพร ) Arabidopsis thaliana เส้น ซึ่งถือว่าเป็นค่าใช้จ่ายที่ฟิตเนส โดยการแสดงออกพฤติกรรมของ transgenes ( Jackson et al . , 2004 ) ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ น้ำหนัก 1000 เมล็ด ก็ยังตรวจพบในข้าวสาลีต้นบรรทัด ,ซึ่งจะเชื่อมต่อกับมากกว่าการแสดงออกของยีนต้านทานสนิมใบ ( lr10 ; romeis et al . , 2007 ) นอกจากนี้ พันธุกรรม ( - 4 ) เบิร์ชสีเงินเส้นนั้นได้เพิ่มความต้านทานต่อโรคเชื้อรายังมีอัตราการเติบโตสูงกว่าการไม่ลดการควบคุมของยีน อาจเกิดจากผลตำแหน่งของแทรกยีน ( pasonen et al . , 2008 )การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงค่าใช้จ่ายพื้นฐานของยีนที่อาจทำให้เกิดการลดผลผลิตของพืชจีเอ็มในขอบเขตที่แตกต่างกัน ถ้าเป็นต้นทุนที่สำคัญ

ด้านประสิทธิภาพของแมลงดื้อยา จีเอ็ม พืช โดยเฉพาะข้าว ภายใต้เงื่อนไขการเกิดต่ำหรือแมลงไม่ ใน เหตุการณ์ ที่ ฟิตเนสเป็นต้นต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการ transgenes เหล่านี้ อาจจะกลายเป็นมองเห็นได้