提高农业生产力对于确保可以满足全球粮食需求至关重要。然而,气候变化对温度和降水的影响可能会通过影响农作物产量来影响农业生产率。本报告结合了从农业模型对比和改进项目中产量变化的最新估计与未来生产力的预测,以未来的生产率变化(TFP)形式的变化,以更好地了解农业生产的未来(以及食品供应)。的产量估计值是从高的温室气体排放场景(显示上限,因为气候对产量的影响最强)用于玉米,大米,大豆和小麦。随后在四种情况下(R&D)假设确定TFP增长率的四种情况下,将产量变化与TFP估计相结合。最后,评估了收益率和TFP的变化以及人口和收入的变化,以塑造2050年预计的粮食供应状态。结果表明,如果没有额外的研发支出,气候变化将导致生产消费差距。当研发投资通过与剩余的三种情况相对应的数量增加时,TFP增长足以减轻气候变化的影响和预计人口/收入增长的影响,以维持生产水平,以满足全球对食品的需求。
执行摘要 作为世界上最干旱的国家之一,约旦约 95% 的粮食需求依赖进口。约旦政府在其多项战略举措中都将粮食安全列为优先事项。全球玉米、大豆及其产品出口总量约为 90 万吨,主要来自不同产地;主要采用转基因 (GE) 生产方法生产,每年总价值约为 1.28 亿美元。自 2004 年签署《联合国生物多样性保护公约》(《卡塔赫纳议定书》)以来,约旦一直优先制定国家生物技术政策框架。约旦环境官员要处理与环境问题相关的 250 多条复杂的立法和法规。环境部法律第2003 年第 1 号建立了对环境健康和保护的保护,以及风险评估标准和规范,以规范向环境中释放的 GE 产品。农业部 (MOA) 法律第2002 年第 4 号建立了对人类、动物和植物健康的保护,涉及风险评估和卫生和植物检疫标准。但是,这项措施缺乏对活体转基因生物 (LMO) 及其产品的任何监管监督。根据该法律的授权,约旦的 MOA 严格禁止进口 GE 作物以及任何由表达 GE 特性的作物衍生的产品,这些产品旨在种植和环境释放,包括种子和饲料产品。
基因组编辑技术,包括CRISPR/CAS9和TALEN,是出色的遗传修饰技术,并且被证明是基础科学领域的强大工具,而且在作物育种领域也是如此。最近,已经发布了两种针对营养改善的基因组编辑的农作物,高gaba番茄和高油酸大豆,已释放到市场上。栽培作物的营养改善一直是常规遗传修饰技术以及经典育种方法的主要目标。基因组编辑产生的突变被认为与自发的基因突变几乎相同,因为在导致突变后,可以从最终基因组编辑的宿主中完全消除转化的外国基因。因此,与转基因作物不同,基因组编辑的农作物预计将相对容易供应市场。另一方面,由于其技术特征,当前基因组编辑作物的主要目标通常是基因的总或部分破坏,而不是基因递送。因此,要使用基因组编辑技术获得所需的性状,在某些情况下,可能需要一种与遗传重组技术不同的方法。在这次微型审查中,我们将回顾作物中的几种营养特征,这些营养特征被认为是基因组编辑的合适靶标,包括上述两个示例,并讨论基因组编辑技术如何成为改善农作物中营养特质的有效育种技术。
抽象贫血是体内低铁水平,也是全球女性最常见的残疾原因。失血,复发性感染,炎症性疾病和吸收问题是贫血引起的并发症之一。可以用益生元和铁补充剂治疗贫血。人体可以在特定食物中更有效使用的铁量称为铁生物利用度。两种形式的饮食铁是可吸收的:血红素和非血红素。血红素铁在肉,鱼类和家禽中发现,并从这些食物的血红蛋白和肌红蛋白成分中获得。血红素铁的生物利用度比非血红素铁的生物利用度高15-35%。益生元有助于改善肠道的健康并改善几种矿物质的吸收,最著名的是铁。不可消化的食物称为益生元滋养益生菌,以保持肠道健康。短链脂肪酸(SCFA),例如丙酸,丁酸酯和醋酸酯,是通过肠道微生物组的发酵在大肠中产生的。可以在包括牛奶,蜂蜜,大豆,竹芽,水果,蔬菜和小麦麸皮的食物中找到益生元。低维生素D水平可能引起恶性贫血,因为维生素D通过其对肝素的影响直接与铁吸收有关。乳制品是维生素D的主要来源,治疗贫血最流行的方法是服用铁补充剂。关键词铁缺乏症,肠道健康,微生物群,饮食纤维,营养吸收。
植物雌激素是具有雌激素样活性的天然植物化合物,已引起了对男性和雌性潜在的健康益处的极大关注。这些化合物在多种食物中发现,例如大豆,亚麻籽和全谷物,通过与雌激素受体结合来模仿雌激素在体内的作用。在女性中,植物雌激素在减轻绝经症状中的作用而尤其引人注目。他们可以帮助减少潮热,夜汗和阴道干燥,提供激素替代疗法(HRT)的天然替代品。此外,通过促进骨骼健康和改善骨密度的植物雌激素,植物雌激素与骨质疏松症的风险降低有关,这对于绝经后妇女至关重要。男性也从植物雌激素中受益匪浅。研究表明,这些化合物可以通过抑制癌细胞的生长来帮助维持前列腺健康并降低前列腺癌的风险。此外,植物雌激素与两种性别的心血管健康的改善有关。它们有助于降低胆固醇水平并改善动脉功能,从而降低心脏病的风险。除了这些好处之外,植物雌激素具有有效的抗氧化剂和抗炎特性,增强了整体免疫功能,并可能对某些慢性疾病(例如糖尿病和肥胖症)提供保护作用。它们在没有明显副作用的情况下调节激素水平的能力使它们成为长期健康维持的均衡饮食的有希望的组成部分。这项研究试图编译高植物雌激素的食物和阿育吠陀医学中的草药,其超级好处。
营养与社区健康 在 Pointe Coupee 教区,食品和营养评分为 42/100,这表明迫切需要改善健康食品选择的获取和更好的营养教育。 一般营养计划旨在通过综合教育促进健康和预防慢性疾病。 通过提供“智能份量”和“糖尿病患者就餐”等课程,该计划提供了有关营养的宝贵知识,以促进健康和管理糖尿病。 此外,该计划还与学校董事会的儿童营养计划合作,教育儿童养成健康的饮食习惯。 它还通过故事漫步等举措鼓励体育活动和读写能力,促进全面的社区福祉。 4-H 青年发展 2024-2025 学年,4-12 年级的学校俱乐部会议将探索“水厂”。 青年将扩展他们对物质状态、水的性质、流域、浮力、回收等的知识。学生还可以参加 4-H 夏令营、烹饪、青少年领袖俱乐部、射击运动、牲畜表演、研讨会、4-H 大学和成就日等活动。农业和自然资源 Pointe Coupee 是一个主要的农业教区,生产玉米、棉花、大豆、甘蔗、大米和小麦;种植面积约为 165,000 英亩。Pointe Coupee 仍然是路易斯安那州最大的甘蔗生产教区,生产面积约为 72,680 英亩。Pointe Coupee 农民依靠 LSU AgCenter 的信息来保持高效和高产。因此,该教区每年举办一次农场论坛,由专家和研究人员发表演讲,提供最新的研究信息。通过这些培训,生产者可以成为更好的土地管理者。
基因工程促进了具有抗病虫害、抗除草剂、增强营养成分和适应环境压力等优良特性的品种的开发。这篇评论文章全面分析了农业基因工程的现状、优势、挑战和未来前景,基因工程技术的历史演变及其在农业中的应用。CRISPRCas9、TALENs、ZFNs和RNA干扰等技术的重大进步使得有针对性的高效基因改造成为可能,并探讨了已经开发和商业化的各种转基因作物,包括Bt棉花、农达大豆和黄金大米,强调了它们对作物产量和农业可持续性的影响,基因工程的好处,强调了其在提高作物生产力、减少对化学农药和除草剂的依赖以及提高粮食作物营养质量方面的作用。基因工程在开发具有新特性的作物方面的潜力,例如生物强化作物和对非生物胁迫具有更高耐受性的作物,与基因工程相关的挑战和担忧,包括监管和生物安全问题、环境影响、伦理考虑和经济挑战,该评论讨论了基因工程在农业中的未来前景,考虑到将基因工程与精准农业和数字农业等其他新兴技术相结合。它探讨了基因工程在实现可持续发展目标 (SDG) 方面的潜在作用,并对未来十年做出了预测,重点关注技术进步、监管演变和市场趋势,该评论强调了基因工程在塑造农业和粮食生产未来方面的变革潜力。关键词:基因工程;作物改良;粮食生产;作物;干扰 (RNAi);害虫
本文根据对利益相关者和公众而言重要的参数、实践和评估终点,对美国对三种新兴生物技术产品的监管审查进行了评估。首先,我们总结了对非专业公众而言在管理生物技术产品时很重要的变量的文献,包括道德、社会、政策过程以及风险和收益参数。其次,我们借鉴了美国农业部资助的项目结果,该项目调查了具有主题专业知识的利益相关者,了解他们对评估新型农业食品技术(包括生物技术)的重要风险、收益、可持续性和社会影响参数的态度。第三,我们评估了根据美国监管机构和《生物技术协调监管框架》法律审查的三个食品和农业生物技术案例研究的监管评估,包括基因编辑大豆、肉牛和芥菜。监管审查过程的评估基于步骤 1 和 2 中确定的对公众和利益相关者都很重要参数。基于此审查,我们随后为美国联邦机构提出了几项政策选择,以加强其监管流程,更好地与更广泛的参数保持一致,以支持依赖新技术的可持续农产品。这些政策选择包括 1)不需要新机构或法律基础的政策(例如进行环境影响声明和/或要求最低限度的安全数据),2)需要新的机构或跨机构框架的政策(例如开发一个公开的网站和/或进行整体可持续性评估),以及 3)需要机构拥有额外法律权力的政策(例如要求机构根据一组最低限度的健康、环境和社会经济参数审查生物技术产品)。总体而言,本分析的结果对于指导挑战现有法律和机构框架的新兴生物技术产品的监管评估中的政策实践和制定具有重要意义。
执行摘要:法国是欧洲最重要的医学生物技术中心之一,但农业生物技术受到严格法规、最低限度的研究和开发以及低公众支持的限制。法国政府已批准进口转基因产品用于动物饲料,但继续限制研究,同时禁止种植。目前的情况不太可能在短期内改变。法国进行基础研究,并在实验室中使用转基因和创新技术。然而,由于公众反对和破坏风险,法国目前没有进行田间试验。众所周知,反生物技术团体会毁坏农作物,即使只是怀疑存在转基因。上一次授权的转基因田间试验是在 2013 年。法国的农业生物技术研究非常有限,近期没有真正的商业化机会。虽然法国不生产商业转基因产品,但法国畜牧业进口转基因饲料,主要是来自南美和美国的大豆和豆粕,以及来自加拿大和澳大利亚的油菜籽(油菜籽)。法国和欧盟为增加欧洲植物蛋白产量提供了激励措施,但对农业生物技术的限制显然对这一目标产生了不利影响。农业生物技术的反对者对公众舆论有很强的影响力。法国谷物生产商、动物饲料生产商、畜牧业和科学家普遍接受度较高;然而,这些声音很少受到关注。法国媒体很少报道生物技术的潜在好处,包括减少农药使用和提高农业生产的其他效率。动物生物技术主要用于医学研究。法国政府反对在动物育种中使用生物技术,动物权利活动家不鼓励就该技术的客观科学价值进行辩论,包括改善动物福利的方法。
豆科作物对全球粮食安全和可持续农业至关重要,它们提供必需的植物蛋白质和氨基酸,同时通过共生固氮作用提高土壤肥力。尽管豆科作物具有营养和生态意义,但它们的生产仍面临诸多挑战,包括产量低、易受生物和非生物胁迫以及气候变化对水和土地资源的影响。解决这些问题需要创新的解决方案,将传统育种与尖端生物技术方法相结合。豆科作物改良的最新进展是通过现代育种和基因组编辑技术实现的,例如 CRISPR/Cas9、TALEN 和 ZFN,这些技术可以进行精确修改,以提高农艺性状的适用性和遗传潜力。尤其是 CRISPR/Cas9,它已成为豆科育种的有力工具,可促进靶向突变、基因敲除和基因表达调控。该综述讨论了其在包括大豆、豇豆、鹰嘴豆和花生在内的各种豆科植物中的应用,以改善性状,例如,CRISPR/Cas9 已被用于增加花生中的油酸含量并改善大豆的光周期开花。农杆菌介导方法和基因枪技术等转化方案的进步以及组织培养和表型分析技术的改进正在帮助克服这些挑战。尽管取得了重大进展,但豆科植物转化和再生方面的挑战仍然存在,但组织培养方案和高通量表型分析的最新改进提高了这些基因组编辑技术的效率。它还探讨了将基因组编辑技术与传统育种计划相结合以加速遗传增益和开发生物强化、气候适应性强的豆科植物品种的潜力。通过利用豆科植物中广泛的遗传多样性并采用先进的基因组学工具,研究人员可以创造不仅产量高而且营养丰富且环境可持续的作物。将基因组编辑技术与传统育种相结合,为开发高产、营养丰富、气候适应性强的豆科植物品种铺平了道路。关键词:豆科植物;生物技术;基因组编辑;CRISPR/Cas9;农杆菌介导