لائحة وكالة حماية البيئة لاستخدام التكنولوجيا الحيوية فى مكافحة الافات

عالم الزراعة

التكنولوجيا الحيوية هي علم تعديل التركيب الجيني للنباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. تاريخيا ، اعتمدت التكنولوجيا الحيوية على ممارسات تربية النباتات والحيوانات التقليدية لتعديل التركيب الجيني.

تعتمد التكنولوجيا الحيوية الحديثة على تقنيات أحدث ، مثل الهندسة الوراثية ، لدمج مادة وراثية من كائن حي إلى آخر. تشمل منتجات التكنولوجيا الحيوية الأدوية ، والأنسولين البشري ، والإنزيمات المستخدمة في منظفات الغسيل وصناعة الجبن. في الآونة الأخيرة ، أدى استخدام التكنولوجيا الحيوية إلى منتجات مبيدات جديدة لمكافحة مجموعة متنوعة من الآفات. هذه المبيدات المنتجة بيولوجيًا ، والتي تستخدم القدرات الكامنة في مكافحة الآفات للعديد من النباتات والميكروبات الموجودة ، لها خصائص تميزها عن تلك الموجودة في مبيدات الآفات الكيميائية التقليدية. عندما يكون لهذه المنتجات خصائص بيولوجية فريدة ، فقد تشكل أيضًا تحديات تنظيمية فريدة.

لمواجهة هذه التحديات ، تشاركت وكالة حماية البيئة (EPA) ، ووزارة الزراعة الأمريكية (USDA) ، وإدارة الغذاء والدواء (FDA) في المسؤولية عن تنظيم التكنولوجيا الحيوية الزراعية في الولايات المتحدة. على وجه الخصوص ، تنظم وكالة حماية البيئة مبيدات الآفات التي يتم إنشاؤها من خلال التكنولوجيا الحيوية كجزء من ولايتها التنظيمية على جميع مبيدات الآفات التي يتم تسويقها واستخدامها في الولايات المتحدة. على هذا النحو ، صممت وكالة حماية البيئة إطارها التنظيمي الأساسي ليناسب الخصائص المميزة لهذه المبيدات البيولوجية المعدلة وراثيًا. 

تطبيق التكنولوجيا الحيوية الحديثة في إدارة الآفات

من خلال استخدام التكنولوجيا الحيوية ، ينتج العلماء مبيدات حشرية بيولوجية من خلال تسخير قدرات مكافحة الآفات للنباتات والميكروبات الموجودة. تم تطبيق التكنولوجيا الحيوية لتعزيز مكافحة الآفات بعدة طرق ، بما في ذلك ما يلي:

تحتوي بعض النباتات والكائنات الأخرى بشكل طبيعي على بروتينات أو مواد كيميائية أخرى تعمل كدفاع طبيعي ضد الآفات. يمكن أيضًا إدخال هذه المواد الكيميائية والبروتينات إلى النباتات إما من خلال التربية التقليدية للنباتات المتوافقة مع الجنس أو من خلال تقنيات التكنولوجيا الحيوية الحديثة. على سبيل المثال ، من خلال نقل مادة وراثية معينة من بكتيريا إلى نبات ، يمكن للعلماء إنشاء نباتات تنتج بروتينات مبيدات الآفات أو مواد كيميائية أخرى لم يكن بإمكان النبات إنتاجها من قبل. باستخدام هذه التكنولوجيا ، قام العلماء بتعديل الذرة والقطن والبطاطس لإنتاج بروتين مبيد للآفات يكون سامًا عند تناوله بواسطة آفات حشرية معينة. في هذه الحالة ، تكون المواد الواقية النباتية عبارة عن مواد كيميائية تنتجها النباتات التي تم تعديل حمضها النووي ، بالإضافة إلى الحمض النووي الذي ينتج المواد الكيميائية. النبات'يعبر الحمض النووي المعدل الآن عن خصائص مبيدات الآفات عن طريق إنتاج بروتين بكتيري يحمي النبات من حشرات معينة. منذ مارس 1995 ، سجلت وكالة حماية البيئة 12 نقطة في صورة نقطة. مبيدات الآفات الميكروبية المعدلة وراثيا

مبيدات الآفات الميكروبية المعدلة وراثيا هي إما بكتيريا أو فطريات أو فيروسات أو طحالب تم تعديل حمضها النووي للتعبير عن خصائص مبيدات الآفات تعمل الكائنات الحية الدقيقة المعدلة عمومًا كعنصر نشط في مبيد الآفات. على سبيل المثال ، يمكن لبعض الفطريات التحكم في نمو أنواع معينة من الأعشاب الضارة ، بينما يمكن لأنواع أخرى من الفطريات أن تقتل بعض الحشرات. حتى الآن ، سجلت وكالة حماية البيئة ثمانية من هذه المنتجات ، والتي تحتوي على كائنات دقيقة معدلة ومكونات خاملة. يتم تطبيق هذه المنتجات عادة في محلول رش.

مكافحة الحشائش هي واحدة من أكبر التحديات التي يواجهها المزارع في إنتاج المحاصيل ، لأن الحشائش التي يتم التحكم فيها بشكل سيئ تقلل بشكل كبير من غلة المحاصيل وجودتها. للسيطرة على الحشائش ، غالبًا ما يستخدم المزارعون مبيدات الأعشاب واسعة النطاق ، والتي تقتل تقريبًا جميع أنواع النباتات. لهذا السبب ، طبق العلماء التكنولوجيا الحيوية لإنشاء محاصيل مقاومة لبعض مبيدات الأعشاب. تحتوي المحاصيل المقاومة لمبيدات الأعشاب على جينات جديدة تسمح للنبات بتحمل مبيدات الأعشاب هذه. أكثر المحاصيل المقاومة لمبيدات الأعشاب شيوعًا (القطن ، والذرة ، وفول الصويا ، والكانولا) هي تلك التي تقاوم الغليفوسات ، وهو مبيد أعشاب فعال يستخدم في العديد من أنواع الحشائش ، والأعشاب عريضة الأوراق ، والنباتات. ومع ذلك ، لا تنظم وكالة حماية البيئة هذه المحاصيل. بدلاً من ذلك ، تنظم وزارة الزراعة الأمريكية المحاصيل وتنظم وكالة حماية البيئة مبيدات الحشائش .

إدارة مقاومة الحشرات

تقوم وكالة حماية البيئة أيضًا بتقييم عن كثب إمكانية مقاومة الآفات إلى مادة واقية مدمجة في نبات Bt (PIP). تدرك الوكالة أن الانتقاء الطبيعي يفضل بقاء الآفات التي لا تتأثر بـ PIP وأن الآفات الباقية قد تنقل جيناتها المقاومة إلى الأجيال اللاحقة. يمكن أن تؤثر مقاومة الحشرات على صلاحية PIP نفسها على المدى الطويل وكذلك قدرة المبيدات الحيوية التقليدية ذات الصلة مثل البخاخات الميكروبية Bt. وبالتالي ، فقد بحثت الوكالة عن طرق لتقليل احتمالية تطوير الحشرة لمقاومة Bacillus thuringiensis (Bt) PIPs. تركز استراتيجية البرنامج على مستوى PIP المنتج وزراعة الملاجئ (مناطق محددة داخل أو بالقرب من حقل للمحاصيل المعدلة وراثياً حيث يتم زرع نسخ غير معدلة من نفس المحاصيل).من خلال وضع هذه المحاصيل بالقرب من بعضها البعض ، يشجع الملجأ على تزاوج الحشرات المقاومة وغير المقاومة ، مما يقلل من احتمالية النسل المقاوم لمبيدات الآفات.

تقييم إمكانية انتقال الجينات إلى نباتات أخرى

تقوم وكالة حماية البيئة (EPA) بتقييم عن كثب للنقل المحتمل لسمات جديدة من مبيدات الآفات إلى الأقارب البرية والأعشاب الضارة. يمكن أن يؤدي التلقيح المتبادل للأقارب البرية ، المعروف باسم تدفق الجينات ، إلى تعطيل النظام البيئي المحلي عن طريق تغيير تركيبة النباتات المحلية ، وإزاحة الأنواع ذات الصلة ، وتغيير الموائل المحلية. يوجد خطر أقل للتلقيح المتبادل في الولايات المتحدة مقارنة بالدول الاستوائية حيث توجد الأقارب البرية لمعظم هذه المحاصيل. في حالة قطن Bacillus thuringiensis (Bt) المعدل وراثيًا ، حيث كانت هناك إمكانية لتدفق الجينات ، قامت وكالة حماية البيئة بتقييد زراعة هذا المحصول من أجل تقليل المخاطر.

وتستند تقييمات المخاطر في وكالة حماية البيئة إلى هذه الأنواع من البيانات وتخضع لتعليقات عامة واسعة النطاق ومراجعة الأقران من قبل العلماء داخل الوكالة وخارجها. تطلب وكالة حماية البيئة مدخلات من المجتمع العلمي من خلال اللجنة الاستشارية العلمية (SAP) ، وهي مجموعة مستقلة من الخبراء الطبيين والعلميين. تحت ولاية FIFRA ، تجتمع SAP بانتظام لفحص قضايا علوم المبيدات. بين مارس 1999 وسبتمبر 2001 ، تشاورت وكالة حماية البيئة مع SAP ست مرات للحصول على المشورة بشأن القضايا المتعلقة ببرنامج التكنولوجيا الحيوية لوكالة حماية البيئة  .

مصطلحات مختارة " وكالة حماية البيئة " .

محصول مقاوم لمبيدات الأعشاب: نبات محصول مقاوم لمبيدات الأعشاب. تحدث السمة المقاومة لمبيدات الأعشاب بشكل طبيعي في بعض النباتات ، بينما يتم إدخال هذه السمة في البعض الآخر من خلال التربية التقليدية أو من خلال استخدام التكنولوجيا الحيوية الحديثة.

العائل : النبات الذي تعيش عليه الآفة أو تتغذى به.

إدارة مقاومة الحشرات : مخطط لإدارة النباتات التي تعبر عن بروتينات مكافحة الحشرات التي ستوفر تحكمًا اقتصاديًا مهمًا للآفة وتضمن بقاء الآفة الحشرية المستهدفة عرضة لهذه السمة. غالبًا ما تتضمن خطة IRM زراعة نباتات غير مقاومة للحشرات على مقربة كافية لتوفير الحشرات المعرضة للإصابة. سوف تتزاوج هذه الحشرات الحساسة مع أي آفات مقاومة نادرة ، وتخفف من جينات المقاومة وتمنع اختيار مجموعات مقاومة كبيرة.

عامل مكافحة الآفات الجرثومية: كائن حي دقيق يستخدم عادة لإصابة الآفات المستهدفة وقتلها أو للتنافس مع الآفات الميكروبية غير المرغوب فيها في البيئة.

مادة وقاية نباتية مدمجة (PIP) : مادة مبيد للآفات يقصد إنتاجها واستخدامها في نباتات حية أو في إنتاجها والمواد الوراثية اللازمة لإنتاج مثل هذه المادة المبيدات. تشتمل المادة الواقية المدمجة في النبات أيضًا على أي مكون خامل موجود في النبات أو منتج منه.

الملجأ: جزء من الأراضي الزراعية مخصص لإيواء الحشرات الآفات المعرضة للإصابة. يمكن لهذه الحشرات الحساسة أن تقلل من ظهور الحشرات المقاومة للآفات عن طريق إضعاف الجين المقاوم للآفات.

التسامح : الحد الأقصى المسموح به لمخلفات المبيدات في أو على السلع للاستهلاك البشري والحيواني.