Jonathan Gressel

Jonathan Ben Gressel
Gressel Edited.jpg
Född ( 1936-10-30 ) 30 oktober 1936
Nationalitet amerikansk
Alma mater University of Wisconsin–Madison
Vetenskaplig karriär
Fält Växtgenetiker, jordbruksvetenskap
institutioner Weizmann Institute of Science
Extern video
video icon "Pr. Jonathan Gressel, Weizmann Institute of Science (Israel)”

Jonathan Gressel (född 30 oktober 1936 i Cleveland, Ohio ) är en israelisk jordbruksforskare och professor emeritus vid Weizmann Institute of Science i Rehovot, Israel . Gressel är en "stark förespråkare för att använda moderna genetiska tekniker för att förbättra jordbruket", särskilt i tredje världen och utvecklingsländer som Afrika . 2010 fick Gressel Israels högsta civila pris, Israelpriset, för sitt arbete inom jordbruket

Tidigt liv

Jonathan Ben Gressel föddes den 30 oktober 1936 i Cleveland, Ohio, USA och immigrerade till Israel med sin familj och gjorde aliyah 1950 vid 14 års ålder.

Utbildning

Gressel avslutade sin gymnasieutbildning vid Pardes Hanna Agricultural High School i Israel 1955. Han återvände till USA, där han tog sin B.Sc. i växtvetenskap vid Ohio State University . Han gick sedan på University of Wisconsin där han tog sin magisterexamen i botanik (växtfysiologi) 1957, och arbetade med Folke K. Skoog , och hans Ph.D. examen 1962 och arbetade med LeRoy G. Holm, Eldon H. Newcomb och RH Burris.

Karriär

Gressel började på Weizmann Institute of Science i Rehovot, Israel, 1962, och arbetade på biokemiavdelningen. 1963 flyttade han till avdelningen för växtgenetik (senare avdelningen för växt- och miljövetenskap.) Under ett antal år innehade han Gilbert de Bottons ordförande för växtvetenskaper. Från och med 2005 blev han professor emeritus vid Weizmann-institutet.

Gressel har redigerat flera tidskrifter, inklusive Plant Science och andra inom detta område. Han har undervisat i klasser om transgen biosäkerhet för FN:s organisation för industriell utveckling ( UNIDO).

Gressel tillhör American Society of Plant Biologists, International Weed Science Society och Sigma Xi . Han är hedersmedlem i Weed Science Society of America . Han var ordförande för International Weed Science Society 1997-1999.

2008 var Jonathan Gressel med och grundade företaget TransAlgae.

Forskning

Två tredjedelar av den mat som den mänskliga befolkningen äter kommer från bara fyra huvudsakliga växtarter: vete , ris , majs och sojabönor . Historiskt sett har beroendet av genetiskt enhetliga grödor satt den mänskliga befolkningen i riskzonen för katastrofala skördemisslyckanden som European Potato Failure och Great Famine of Ireland . Under hela 1900-talet har växtförädlingen fokuserat på att öka jordbrukets produktivitet, medan bekämpningsmedel och herbicider har använts i stor utsträckning för att öka avkastningen. Det har uppstått farhågor om beroendet av kemiska metoder för ogräsbekämpning och skadegörares och ogräs förmåga att utveckla resistens mot bekämpningsmedel och herbicider.

Jonathan Gressel och Lee Segel utvecklade den första simuleringsmodellen för utveckling av resistens mot herbicider, senare modifierade och utökade den. Deras modeller har använts i stor utsträckning för att förutsäga och studera den möjliga utvecklingen av herbicidresistens. 1982 redigerade Gressel och Homer LeBaron den första boken som publicerades om Herbicid Resistance in Plants .

Gressel och Segels tidigaste modeller är relativt enkla och tenderar att förutsäga pessimistiska resultat för utvecklingen och hanteringen av motstånd. Deras senare modeller är mer komplexa och föreslår en mängd olika alternativ för att hantera herbicidresistens. 1991 rapporterade Gressel om ett antal egenskaper som tenderar att vara associerade med växter som utvecklar herbicidresistens: 1) Örtartade ettåriga växter 2) Självfertila 3) Finns i jordbruksmiljöer 4) Kolonisatorer 5) Hög reproduktionsförmåga 6) Komplex genetisk variation ( polymorfa fenotyper )

Om man antar att en ärftlig variation av en egenskap förekommer i en population, kommer hastigheten med vilken den utvecklas att bero på hur egenskaperna ärvs och urvalsintensiteten i populationen. Den hastighet med vilken naturligt resistenta individer förekommer i en population varierar med växtarter. Ihållande applicering av herbicider kan resultera i återkommande selektion, vilket resulterar i en förändring i den genomsnittliga konditionen i befolkningen på grund av herbicidexponering. Resistenta individer i en population kommer att producera frö för nästa generation, medan icke-resistenta individer inte lever för att göra det. Urvalstrycket kommer att driva andelen resistenta individer i nästa generation uppåt. Den hastighet med vilken herbicidresistens uppträder i en ogräspopulation kommer att bero på faktorer som den initiala frekvensen av resistenta individer, hur många individer i en population som behandlas, arvssättet för genen eller generna som är involverade och arten och omfattningen av herbicidanvändning.

Gressel har utförligt studerat metoder för ogräsbekämpning, med särskild uppmärksamhet på utvecklingsländer där bönder kanske inte har resurser att köpa och använda dyra ogräsmedel. Herbicidrotation är en typ av förvaltningspraxis som kan bromsa utvecklingen av herbicidresistenta växter. I Molecular biology of weed control (2002) granskar Gressel också möjliga tillvägagångssätt som utvecklingen av växtarter som kan producera sina egna ogräsdödande allelokemikalier och utvecklingen av insekter och växtpatogener som kan fungera som biologiska kontrollmedel genom att rikta in sig på herbicidresistenta ogräs.

De senaste åren har Gressel fokuserat på bekämpningsmöjligheter för rotparasitogenräsen Orobanche (kvast) och Striga (häxgräs). Dessa ogräs är särskilt viktiga i Mellanöstern och Afrika söder om Sahara, där de kan få bönder att förlora hälften av sin potentiella avkastning och orsaka långvariga miljöskador. Gressel har utvecklat herbicidresistenta majsfrön belagda med bekämpningsmedel, som nu finns kommersiellt tillgängliga i Kenya och Uganda.

Gressel är också känd för att ha uppfunnit biostreckkoden. Han har föreslagit skapandet av ett universellt offentligt förvar för att spåra "biostreckkodade" biologiska material. PCR ( polymeraskedjereaktion ) baserade tekniker skulle användas för att skapa, tilldela och identifiera nukleotidsekvenser som kan kännas igen av universella primrar . Det finns en mängd olika anledningar till att använda biostreckkoder, inklusive skydd av patenterade organismer, upptäckt av transgener och spårning av spridning av genetiskt material. Gressel menar att ett sådant system skulle ha fördelar för industrin, tillsynsmyndigheter och skattebetalare.

Ett annat område av Gressels forskning rör utvecklingen av frivilliga (växter som gror under senare år, efter att en gröda har skördats) och vilda växter (som härrör från grödor som har blivit avtömda). Att förstå processer vid domesticering och dedomesticering av grödor är särskilt viktigt eftersom forskare utvecklar och kommersialiserar transgena grödor . 2005 redigerade Gressel Crop ferality and volunteerism , den första boken som publicerades i ämnet.

2008 publicerade Gressel Genetic Glass Ceilings: Transgenics for Crop Biodiversity , en noggrann, detaljerad och passionerad undersökning av den möjliga tillämpningen av växtvetenskaper som molekylärbiologi och transgenics på en global jordbrukspolitik. Han diskuterar begränsningarna och möjliga genetiska modifieringar av fjorton underutnyttjade grödor. Han beskriver hur växtvetenskap kan användas för att utöka den biologiska mångfalden, ta itu med jordbruksproblem och skydda miljön.

"Medan dessa grödspecifika kapitel rikligt visar Gressels enorma kunskap om genetik, molekylärbiologi, agronomi och växtförädling, engagerar hans tillvägagångssätt läsaren med stilen som en mysterieroman. Var och en presenterar en uppsättning genetiska pussel, eller överraskande och oväntade molekylärer. händelser, som i slutändan löses skickligt med en insikt som är värdig Sherlock Holmes. Även om hans kapitel är täta av vetenskaplig kunskap och den vetenskapliga metoden, är de inte desto mindre fängslande för dem som kan känna spänningen av vetenskapligt utforskande och upptäckarglädjen. "

2008 grundade Jonathan Gressel TransAlgae tillsammans med sin son, Noam Gressel och andra. Hans mål var att utveckla genetiskt modifierade alger för tillväxt i skräddarsydda inomhus- och utomhusreaktorer som skulle vara resistenta mot kolonisering och övertagande av andra typer av alger och bakterier. De genetiskt designade algerna, tillsammans med dess optimala medium och växtsystem, skulle kunna specialiseras för en viss partner. För att komma till rätta med begränsningar i vattentillgången är systemen utformade för att fungera med antingen sötvatten eller havsvatten. I händelse av ett oavsiktligt utsläpp designades algerna för att dö inom några timmar för att förhindra att de flyr ut i naturen. Möjliga tillämpningar av specialiserade alger inkluderar råvaror för biobränslen , djurfoder och läkemedelsleverans. Gressel har ansökt om eller fått minst 21 patent.

Utmärkelser

  • 2010 fick Gressel Israels högsta civila utmärkelse, Israelpriset i kategorin jordbruk för "genombrottsstudier i de molekylära mekanismer som tillåter utrotning av ogräs i jordbruket."
  • 2008, Outstanding International Achievement Award, International Weed Science Society
  • 2007, Hederspris, Weed Science Society of Israel
  • 1992, hedersstipendiat, Weed Science Society of America
  • 1979, Cohen Award in Plant Protection, Israel Agricultural Research Organization, för arbete med cellulära och matematiska modeller för att studera herbicideffekter (med Dr. S. Zilkah)
  • 1967, Sarah Leedy Award för enastående ung vetenskapsman, Weizmann Institute of Science

Publikationer

Gressel har publicerat mer än 300 peer reviewed tidskriftsartiklar och bokkapitel, och åtta böcker. Hans Herbicid resistance in plants (1982) och Crop ferality and volunteerism (2005) är de första böckerna om dessa ämnen.

Böcker

  •   LeBaron, Homer M.; Gressel, Jonathan (1982). Herbicidresistens hos växter . New York ua: Wiley. ISBN 9780471087014 .
  •   Gressel, Jonathan (2002). Ogräsbekämpningens molekylärbiologi . London [ua]: Taylor & Francis. ISBN 978-0415266420 .
  •   Gressel, Jonathan, red. (2005). Grödvildighet och volontärism: [Workshop om "Gröddökning och frivillighet: ett hot mot livsmedelssäkerheten i den transgena eran?" ... i Bellagio, Italien den 24 - 28 maj 2004] . Boca Raton, Florida [ua]: Taylor & Francis. ISBN 978-0-8493-2895-4 .
  •   Ejeta, Gebisa; Gressel, Jonathan, red. (2007). Integrering av ny teknik för strigakontroll: mot ett slut på häxjakten ([ Online-Ausg.]. red.). Singapore: World Scientific. ISBN 9789812707086 .
  •   Gressel, Jonathan (2008). Genetiska glastak: transgenika för grödors biologiska mångfald . Baltimore: Johns Hopkins University Press. ISBN 978-0801887192 .
  •   Joel, Daniel M.; Gressel, Jonathan; Musselman, Lytton, red. (2013). Parasitiska Orobanchaceae: Parasitiska mekanismer och kontrollstrategier . Berlin: Springer. ISBN 9783642381454 .

Papper

  •   Gressel, Jonathan (maj 2009). "Grödor med herbicidresistens på målplatsen för kontroll av Orobanche och Striga". Vetenskap om skadedjursbekämpning . 65 (5): 560–565. doi : 10.1002/ps.1738 . PMID 19280593 .
  •   Gressel, Jonathan; Valverde, Bernal E (juli 2009). "En strategi för att tillhandahålla långsiktig kontroll av ogräsartat ris samtidigt som det minskar herbicidresistens-transgenflödet och dess potentiella användning för andra grödor med relaterade ogräs". Vetenskap om skadedjursbekämpning . 65 (7): 723–731. doi : 10.1002/ps.1754 . PMID 19367567 .
  •   Gressel, Jonathan (november 2010). "Behov av och miljörisker från transgena grödor i utvecklingsländerna". Ny bioteknik . 27 (5): 522–527. doi : 10.1016/j.nbt.2010.05.015 . PMID 20685306 .
  •   Gressel, Jonathan (mars 2015). "Är integrerad växtskydd (IPM) och resistenshantering synonyma eller antagonistiska?". Vetenskap om skadedjursbekämpning . 71 (3): 329–330. doi : 10.1002/ps.3945 . PMID 25677101 .