Джонатан Грессел - Jonathan Gressel

Джонатан Бен Грессел
Грессель Edited.jpg
Родившийся(1936-10-30)30 октября 1936 г.[1]
Кливленд, Огайо[1]
НациональностьАмериканец
Альма-матерУниверситет Висконсина-Мэдисона
Научная карьера
ПоляГенетик растений, сельскохозяйственные науки
УчрежденияИнститут науки Вейцмана
Внешнее видео
значок видео «Пр. Джонатан Грессель, Институт науки Вейцмана (Израиль) »

Джонатан Грессел (родился 30 октября 1936 г. в г. Кливленд, Огайо ) - израильский ученый-агроном и почетный профессор Институт науки Вейцмана в Реховот, Израиль.[2] Грессел является «сильным сторонником использования современных генетических методов для улучшения сельского хозяйства», особенно в странах третьего мира и развивающихся странах, таких как Африка.[3] В 2010 году Грессель получил высшую гражданскую награду Израиля,[4] то Премия Израиля, за его работу в сельское хозяйство[1]

Ранние годы

Джонатан Бен Грессел родился 30 октября 1936 года в Кливленде, штат Огайо, США, и иммигрировал в Израиль со своей семьей.[2] изготовление алия в 1950 году в возрасте 14 лет.[3]

Образование

Грессель получил среднее образование в Высшая сельскохозяйственная школа Пардес Ханна в Израиле в 1955 году. Он вернулся в Соединенные Штаты, где получил степень бакалавра наук. в науках о растениях в Государственный университет Огайо. Затем он посетил Университет Висконсина где он получил степень магистра ботаники (физиологии растений) в 1957 г., работая с Фолке К. Скуг, и его докторская степень. степень в 1962 году, работая с Лероем Г. Холмом, Элдоном Х. Ньюкомбом и Р. Х. Беррисом.[1]

Карьера

Грессель присоединился к Научному институту Вейцмана в Реховоте, Израиль, в 1962 году, работая в отделе биохимии.[2] В 1963 году он перешел на факультет генетики растений (позже - на факультет науки о растениях и окружающей среде).[1] В течение ряда лет он возглавлял кафедру наук о растениях Жильбера де Боттона.[5]С 2005 года он стал почетным профессором Института Вейцмана.[1]

Грессель был редактором нескольких журналов, в том числе Растениеводство и другие в этой области. Он вел классы по трансгенный биобезопасность для Организация Объединенных Наций по промышленному развитию (ЮНИДО).[2]

Грессель принадлежит к Американское общество биологов растений, то Международное общество по изучению сорняков, и Сигма Си. Он является почетным членом Американское научное общество сорняков. Он был президентом Международного общества по изучению сорняков с 1997 по 1999 год.[1]

В 2008 году Джонатан Грессел стал соучредителем компании TransAlgae.[6]

Исследование

Две трети пищи, потребляемой человечеством, поступает всего из четырех основных видов растений: пшеница, рис, кукуруза, и соевые бобы.[7]Исторически сложилось так, что использование генетически однородных культур подвергало человечество риску катастрофических неурожаев, таких как Европейский картофельный провал и Великий голод Ирландии.[8]На протяжении двадцатого века селекция растений была сосредоточена на повышении продуктивности сельского хозяйства, в то время как пестициды и гербициды широко использовались для повышения урожайности. Возникают опасения относительно использования химических средств борьбы с сорняками и способности вредителей и сорняков развивать устойчивость к пестицидам и гербицидам.[9]

Джонатан Грессел и Ли Сегел разработал первый имитационная модель для развития устойчивости к гербицидам с последующим ее изменением и расширением. Их модели широко использовались для прогнозирования и изучения возможной эволюции устойчивости к гербицидам.[10][11][12] В 1982 году Грессель и Гомер ЛеБарон отредактировали первую книгу, которая была опубликована на Устойчивость растений к гербицидам.[1]

Первые модели Гресселя и Сегеля относительно просты и имеют тенденцию предсказывать пессимистические результаты эволюции сопротивления и управления им. Их более поздние модели более сложны и предлагают множество вариантов управления устойчивостью к гербицидам.[13][10][11][12] В 1991 году Грессел сообщил о ряде характеристик, которые, как правило, связаны с растениями, у которых развивается устойчивость к гербицидам: 1) Травянистый однолетники 2) Самоплодородный 3) Встречается в сельскохозяйственных местообитаниях 4) Колонизаторы 5) Высокая репродуктивная способность 6) Комплекс генетическая изменчивость (полиморфные фенотипы )[9][14]

Если предположить, что наследственная вариация признака происходит в популяции, скорость, с которой она развивается, будет зависеть от способа наследования признаков и интенсивности отбора в популяции. Скорость появления в популяции естественно устойчивых особей зависит от вида растений. Постоянное применение гербицидов может привести к повторному отбору, что приведет к изменению средней приспособленности популяции из-за воздействия гербицидов. Устойчивые особи в популяции будут давать семена для следующего поколения, в то время как неустойчивые особи не доживают до этого. Давление отбора приведет к увеличению доли устойчивых особей в следующем поколении. Скорость, с которой устойчивость к гербицидам появляется в популяции сорняков, будет зависеть от таких факторов, как начальная частота устойчивых особей, сколько особей в популяции получают лечение, способ наследования гена или вовлеченных генов, а также характер и степень использование гербицидов.[9][15]

Грессел тщательно изучил методы борьбы с сорняками, уделяя особое внимание развивающимся странам, где у фермеров может не быть ресурсов для покупки и использования дорогих гербицидов.[15][12] Чередование гербицидов - это один из методов управления, который может замедлить эволюцию устойчивых к гербицидам растений.[13][10][11][12]В Молекулярная биология борьбы с сорняками (2002) Грессел также рассматривает возможные подходы, такие как создание видов растений, способных самостоятельно уничтожать сорняки. аллелохимикаты и развитие насекомых и патогенов растений, которые могут действовать как агенты биологической борьбы путем борьбы с устойчивыми к гербицидам сорняками.[16]

В последние годы Gressel сосредоточился на вариантах борьбы с корневыми паразитическими сорняками.Оробанче (заразиха)[17] и Стрига (ведьмино водоросль).[18][19] Эти сорняки особенно важны на Ближнем Востоке и в Африке к югу от Сахары, где они могут привести к тому, что фермеры потеряют половину своего потенциального урожая и нанесут долгосрочный ущерб окружающей среде. Компания Gressel разработала устойчивые к гербицидам семена кукурузы, покрытые пестицидами, которые теперь коммерчески доступны в Кении и Уганде.[20][21][22]

Грессель также известен тем, что изобрел биошаркод. Он предложил создать универсальный публичный репозиторий для отслеживания биологических материалов с «биобаркодом». ПЦР (полимеразной цепной реакции ) на основе методов будут использоваться для создания, назначения и идентификации нуклеотидные последовательности что можно узнать по универсальные грунтовки.Существует множество причин для использования биобаркодов, включая защиту запатентованных организмов, обнаружение трансгенных веществ и отслеживание распространения генетических материалов. Грессел предполагает, что такая система принесет пользу промышленности, регулирующим органам и налогоплательщикам.[23][24]

Еще одна область исследований Гресселса касается эволюции волонтеры (растения, прорастающие в более поздние годы, после сбора урожая) и дикий растения (полученные из культур, которые были лишены одомашнивания). Понимание процессов в приручение и обезвреживание сельскохозяйственных культур особенно важно, поскольку ученые разрабатывают и коммерциализируют трансгенные культуры. В 2005 году Грессель редактировал Растениеводство и волонтерство, первая книга, опубликованная по этой теме.[25][26]

В 2008 году Грессель опубликовал Генетические стеклянные потолки: трансгеники для биоразнообразия сельскохозяйственных культур, тщательное, подробное и страстное изучение возможного применения наук о растениях, таких как молекулярная биология и трансгеника, в мировой сельскохозяйственной политике. Он обсуждает ограничения и возможные генетические модификации четырнадцати малоиспользуемых культур. Он описывает способы использования наук о растениях для расширения биоразнообразия, решения сельскохозяйственных проблем и защиты окружающей среды.[27]

«Хотя эти главы, посвященные конкретным культурам, в полной мере демонстрируют обширные знания Гресселя в области генетики, молекулярной биологии, агрономии и селекции растений, его подход привлекает читателя в стиле детективного романа. Каждая представляет собой набор генетических загадок или удивительных и неожиданных молекулярных события, которые, в конце концов, ловко решаются с проницательностью, достойной Шерлока Холмса. Хотя его главы насыщены научными знаниями и научными методами, они, тем не менее, захватывают тех, кто может почувствовать волнение научных исследований и радость открытий. "[27]

В 2008 году Джонатан Грессел стал соучредителем TransAlgae вместе со своим сыном Ноамом Гресселем и другими. Его цель заключалась в разработке генетически модифицированных водорослей для выращивания в индивидуальных и закрытых реакторах, которые были бы устойчивы к колонизации и поглощению другими типами водорослей и бактерий. Генетически созданные водоросли вместе с их оптимальной средой и системой роста могут быть адаптированы для конкретного партнера. Чтобы устранить ограничения в доступности воды, системы предназначены для работы с пресной или морской водой. В случае случайного выброса водоросли должны умирать в течение нескольких часов, чтобы предотвратить их побег в дикую природу.[6] Возможные области применения специализированных водорослей включают сырье для биотопливо,[28][29] корма для животных,[30] и доставка лекарств.[31]Грессел подал заявку или получил не менее 21 патента.[1]

Награды

  • В 2010 году Грессель получил высшую гражданскую награду Израиля - Премия Израиля в категории сельское хозяйство[1][32] за «прорывные исследования молекулярных механизмов, позволяющих истреблять сорняки в сельском хозяйстве».[33]
  • 2008, Премия за выдающиеся международные достижения, Международное общество по изучению сорняков[1][34]
  • 2007, почетная награда, Израильское общество по изучению сорняков[1]
  • 1992 г., почетный член, Американское научное общество сорняков[1][35]
  • 1979, Премия Коэна в области защиты растений, Израильская организация сельскохозяйственных исследований, за работу над клеточными и математическими моделями для изучения эффектов гербицидов (совместно с доктором С. Зилкой)[1]
  • 1967, Премия Сары Лиди за выдающиеся молодые ученые, Институт науки Вейцмана[1]

Публикации

Грессел опубликовал более 300 рецензируемых журнальных статей и глав в книгах, а также восемь книг. Его Устойчивость растений к гербицидам (1982)[1] и Растениеводство и волонтерство (2005) - первые книги по этим темам.[25]

Книги

  • LeBaron, Homer M .; Грессел, Джонатан (1982). Устойчивость растений к гербицидам. Нью-Йорк u.a .: Wiley. ISBN  9780471087014.
  • Грессел, Джонатан (2002). Молекулярная биология борьбы с сорняками. Лондон [u.a.]: Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-0415266420.
  • Грессел, Джонатан, изд. (2005). Растениеводство и волонтерство: [Семинар «Одичание сельскохозяйственных культур и добровольчество: угроза продовольственной безопасности в трансгенную эру?») ... в Белладжио, Италия, 24 - 28 мая 2004 г.]. Бока-Ратон, Флорида [u.a.]: Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-0-8493-2895-4.
  • Эджета, Гебиса; Грессел, Джонатан, ред. (2007). Интеграция новых технологий для борьбы со стригами: к прекращению охоты на ведьм ([Online-Ausg.]. Ред.). Сингапур: World Scientific. ISBN  9789812707086.
  • Грессел, Джонатан (2008). Потолки из генетического стекла: трансгеники для биоразнообразия сельскохозяйственных культур. Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса. ISBN  978-0801887192.
  • Joel, Daniel M .; Грессел, Джонатан; Musselman, Lytton, eds. (2013). Parasitic Orobanchaceae: паразитарные механизмы и стратегии борьбы. Берлин: Springer. ISBN  9783642381454.

Статьи

  • Грессел, Джонатан (май 2009 г.). «Культуры с устойчивостью к гербицидам-мишеням для борьбы с Orobanche и Striga». Наука о борьбе с вредителями. 65 (5): 560–565. Дои:10.1002 / пс. 1738. PMID  19280593.
  • Грессел, Джонатан; Вальверде, Берналь Э (июль 2009 г.). «Стратегия обеспечения долгосрочного контроля над сорняками риса при одновременном снижении потока трансгена устойчивости к гербицидам и его потенциального использования для других культур с родственными сорняками». Наука о борьбе с вредителями. 65 (7): 723–731. Дои:10.1002 / пс.1754. PMID  19367567.
  • Грессел, Джонатан (ноябрь 2010 г.). «Потребности и экологические риски трансгенных культур в развивающихся странах». Новая биотехнология. 27 (5): 522–527. Дои:10.1016 / j.nbt.2010.05.015. PMID  20685306.
  • Грессел, Джонатан (март 2015 г.). «Являются ли интегрированная борьба с вредителями (IPM) и борьба с устойчивостью синонимичными или антагонистическими?». Наука о борьбе с вредителями. 71 (3): 329–330. Дои:10.1002 / пс 3945. PMID  25677101.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п «10 ДЖОНАТАН ГРЕССЕЛ - выдающийся ученый-сорняк» (PDF). Информационный бюллетень IWSS. Международное общество по изучению сорняков. Сентябрь 2011. с. 10. Получено 2 июля 2018.
  2. ^ а б c d Кон, Роберт А. (2 июля 2015 г.). «Профессор Вейцмана заслужил признание в Папском документе об изменении климата». Сент-Луис Еврейский свет. Получено 1 июля 2018.
  3. ^ а б Мейерс, Нехемия (4 октября 2002 г.). «Израильские ученые создают дизайнерские растения.'". Cleveland Jewish News. Получено 2 июля 2018.
  4. ^ Литас, Ли А. (31 июля 2015 г.). «Эксперт Weizmann говорит об изменении климата». Чикаго Трибьюн. Получено 3 июля 2018.
  5. ^ «Профессорские кафедры Вейцмана, центры CDC и стипендии». Институт науки Вейцмана. 2004. Получено 6 июля 2018.
  6. ^ а б Клоостерман, Карин (16 мая 2010 г.). «Посев зеленой потребности в корме». Израиль21C. Получено 2 июля 2018.
  7. ^ Кромдейк, Йоханнес; Лонг, Стивен П. (9 марта 2016 г.). «Один цикл выращивания сельскохозяйственных культур от голода? Как инженерный фотосинтез сельскохозяйственных культур для повышения уровня CO и температуры может стать одним из важных путей к смягчению последствий». Труды Королевского общества B: биологические науки. 283 (1826): 20152578. Дои:10.1098 / rspb.2015.2578. ЧВК  4810849. PMID  26962136.
  8. ^ Бриггс, Хелен (21 мая 2013 г.). «Выявлен ирландский возбудитель картофельного голода». Новости BBC. Получено 7 июля 2018.
  9. ^ а б c Питерс, П.Дж. (январь 2010 г.). «Устойчивость к гербицидам сорняков - угроза эффективной химической борьбе с сорняками в Южной Африке». Южноафриканский журнал растений и почвы. 27 (1): 66–73. Дои:10.1080/02571862.2010.10639971.
  10. ^ а б c Руш, Мэри Линн; Радосевич, Стивен Р .; Максвелл, Брюс Д. (1990). «Перспективы исследований устойчивости к гербицидам». Технология сорняков. 4 (1): 208–214. Дои:10.1017 / S0890037X00025239. JSTOR  3986870.
  11. ^ а б c Грессел, Джонатан; Сегел, Ли А. (март 1990 г.). «Моделирование эффективности севооборотов и смесей гербицидов как стратегии задержки или предотвращения устойчивости». Технология сорняков. 4: 186–198. Дои:10.1017 / S0890037X00025215.
  12. ^ а б c d Грессел, Джонатан (ноябрь 2009 г.). «Эволюционное понимание эволюции устойчивости к гербицидам». Наука о борьбе с вредителями. 65 (11): 1164–1173. Дои:10.1002 / пс.1842. PMID  19743401.
  13. ^ а б Лабрада, Р. (2003). Борьба с сорняками в развивающихся странах. Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. С. 197–204. ISBN  978-9251050194. Получено 7 июля 2018.
  14. ^ Грессел, Дж. (1991). «Зачем встречать сопротивление, если его можно предотвратить или отсрочить». In Caselay, J.C .; Cussans, G.W .; Аткин, Р. (ред.). Устойчивость к гербицидам сорняков и сельскохозяйственных культур. Оксфорд: Баттерворт, Хайнеманн.
  15. ^ а б Грессел, Джонатан (2002). Молекулярная биология борьбы с сорняками. Лондон [u.a.]: Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-0415266420.
  16. ^ Транель, Патрик Дж .; Хорват, Дэвид П. (март 2009 г.). «Молекулярная биология и геномика: новые инструменты для изучения сорняков». Бионаука. 59 (3): 207–215. Дои:10.1525 / bio.2009.59.3.5. Получено 7 июля 2018.
  17. ^ Фернандес-Апарисио, Моника; Ребо, Ксавье; Жибо-Леклерк, Стефани (19 февраля 2016 г.). «Сорняки заразихи. Подземные механизмы паразитизма и связанные с ними стратегии борьбы с ними: обзор». Границы науки о растениях. 7: 135. Дои:10.3389 / fpls.2016.00135. ЧВК  4759268. PMID  26925071.
  18. ^ Роденбург, Йонне; Демонт, Мэтти (2009). «Потенциал устойчивых к гербицидам рисовых технологий для Африки к югу от Сахары». Форум Ag Bio. 12 (3 & 4): 313–325. Получено 3 июля 2018.
  19. ^ Грессел, Джонатан (май 2009 г.). «Культуры с устойчивостью к гербицидам-мишеням для борьбы с Orobanche и Striga». Наука о борьбе с вредителями. 65 (5): 560–565. Дои:10.1002 / пс. 1738. PMID  19280593.
  20. ^ «Стратегии остановки Стриги». Новый агроном (Январь). 2004 г.. Получено 8 июля 2018.
  21. ^ «Посадка знаний в области зеленых исследований в Институте науки Вейцмана» (PDF). Институт науки Вейцмана. Получено 8 июля 2018.
  22. ^ Канампиу, Фред; Friesen, D .; Грессел, Дж. (2002). «CIMMYT представляет технологию семян кукурузы с гербицидным покрытием для борьбы с Striga». Гаусториум. 42: 1–3.
  23. ^ Филипкоски, Кристен (13 декабря 2002 г.). "Официант, в моей пище ДНК". Проводной. Получено 3 июля 2018.
  24. ^ Грессел, Джонатан; Эрлих, Гал (декабрь 2002 г.). «Универсальные наследуемые штрих-коды для идентификации организмов». Тенденции в растениеводстве. 7 (12): 542–544. Дои:10.1016 / S1360-1385 (02) 02364-6. PMID  12475495. Получено 3 июля 2018.
  25. ^ а б Дэйви, Дж. (1 января 2007 г.). «Дикие посевы и волонтерство». Анналы ботаники. 99 (1): 205–206. Дои:10.1093 / aob / mcl244. ЧВК  2802985.
  26. ^ Грессел, Джонатан, изд. (2005). Растениеводство и волонтерство: [Семинар «Одичание сельскохозяйственных культур и добровольчество: угроза продовольственной безопасности в трансгенную эру?») ... в Белладжио, Италия, 24 - 28 мая 2004 г.]. Бока-Ратон, Флорида [u.a.]: Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-0-8493-2895-4.
  27. ^ а б Кершен, Дрю Л. (октябрь 2008 г.). "Генетические стеклянные потолки: трансгеники для биоразнообразия сельскохозяйственных культур". Журнал коммерческой биотехнологии. 14 (4): 369–370. Дои:10.1057 / jcb.2008.28.
  28. ^ «Создано сотрудничество по разработке топлива из масла водорослей» (PDF). Американский Ресайклер (Январь). 2010. с. A6. Получено 2 июля 2018.
  29. ^ Марон, Дина Файн (22 июля 2010 г.). «Гонка за топливо из водорослей несет в себе не только пользу, но и риски». Нью-Йорк Таймс. Получено 2 июля 2018.
  30. ^ «Семинар по агрономии и садоводству - Джонатан Грессел». Университет Небраски – Линкольн. Получено 3 июля 2018.
  31. ^ Чаруннарт, Патай; Пуртон, Саул; Саксмерпром, Ванвимон (12 апреля 2018 г.). «Применение биотехнологии микроводорослей для борьбы с болезнями в аквакультуре». Биология. 7 (2): 24. Дои:10.3390 / biology7020024. ЧВК  6022871. PMID  29649182.
  32. ^ «Проф. Джон Грессел получил премию Израиля в области сельского хозяйства». Арутц Шева Национальные новости Израиля. 2 марта 2010 г.. Получено 7 июля 2018.
  33. ^ «В НОВОСТЯХ УЧАСТНИКОВ SIGMA XI». Информационный бюллетень Sigma Xi Emeritus & Life Member. Февраль 2010 г.. Получено 2 июля 2018.
  34. ^ «Награды и стипендии». Международное общество по изучению сорняков. Получено 7 июля 2018.
  35. ^ "НАУКА СОРНОЙ НАУКИ ОБЩЕСТВА АМЕРИКИ" (PDF). ОБЩЕСТВО СОРНЕВОЙ НАУКИ АМЕРИКИ. 2016. Получено 2 июля 2018.