ทางสายกลาง จีเอมโอ

ทางสายกลาง
             เรื่องจีเอ็มโอเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันมานานและคงยังไม่ได้ข้อสรุปง่ายๆ ฝ่ายที่สนับสนุนให้เหตุผลว่าหากไม่ปลูกพืชจีเอ็มโอจะไม่สามารถผลิตอาหารให้เพียงพอต่อความต้องการ เนื่องจากพื้นที่เพาะปลูกมีจำกัดการเพิ่มผลผลิตจึงต้องปรับปรุงพันธุ์ให้ดีขึ้นเท่านั้น วิธีการปรับปรุงแบบดั้งเดิมก็ช้าเกินไป ส่วนฝ่ายที่คัดค้านก็ยกประเด็นเรื่องที่จีเอ็มโอทำให้เกิดภูมิแพ้ กับผลกระทบต่อร่างกาย และระบบนิเวศน์ในระยะยาว ขึ้นมาค้าน (อ่านเพิ่มเติม เรื่องจีเอ็มโอ) เราจำเป็นต้องผลิตอาหารเพิ่มขึ้น แต่ทางเลือกมีเพียงเอาจีเอ็มโอกับไม่เอาจีเอ็มโอเท่านั้นหรือ? ไม่มีเทคนิคสมัยใหม่ที่ทำให้ปรับปรุงพันธุ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องดัดแปลงแก้ไข หรือใส่ยีนแปลกปลอมเข้าไปหรือ? ไม่มีทางสายกลางสายกลางหรือ?
            คำตอบคือ มีครับ มีมานานพอสมควรแล้วด้วย อาจจะมีมาก่อนจีเอ็มโอด้วยซ้ำ เพียงแต่ไม่โด่งดังเหมือนจีเอ็มโอ และเมื่อไม่ค่อยเป็นประเด็นทางสังคม คนส่วนใหญ่จึงไม่ค่อยรู้จักเท่าใดนัก แต่ก่อนจะไปถึงเรื่องการปรับปรุงพันธุ์แบบสมัยใหม่ ควรทำความเข้าใจเรื่องปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิมซึ่งเป็นพื้นฐานก่อน

พันธุวิศวกรรม

        พันธุวิศวกรรม (genetic engineering) หมายถึง เทคโนโลยีที่ทำการเคลื่อนย้ายยีน (gene) จากสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์หนึ่งไป สู่สิ่งมีชีวิตอีกสายพันธุ์หนึ่ง เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตรูปแบบใหม่ (novel) เทคนิคเหล่านี้เป็นวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่สลับซับซ้อน ในการเปลี่ยนแปลงหน่วยพันธุกรรม หรือ DNA ของสิ่งมีชีวิต โดยอาศัยเทคโนโลยีทางพันธุวิศวกรรม นักวิทยาศาสตร์สามารถเคลื่อนย้ายยีนที่อยู่เหนือกฎเกณฑ์ธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นอาจมียีนลูกผสมแบบใหม่ ทำให้เกิดคุณลักษณะแบบใหม่ ซึ่งไม่เคยปรากฏในธรรมชาติมาก่อน

ประโยชน์ของพันธุวิศวกรรม

        พันธุวิศวกรรมเป็น กระบวนการปรับปรุงพันธุ์สิ่งมีชีวิตชนิดพันธุ์ (species) หนึ่งโดยนำยีนจากอีกชนิดพันธุ์หนึ่งถ่ายฝากเข้าไป เพื่อจุดประสงค์ที่จะให้สามารถทำงานได้ดีขึ้น กระบวนการดังกล่าวมิได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตดังกล่าวมีชื่อเรียกว่าLMO (living modified organism) หรือ GMO (genetically modified organism) ตัวอย่างการวิจัยและพัฒนา รวมถึงการใช้ประโยชน์เชิงการค้ามีมากมาย ซึ่งจะกล่าวถึงเพียงบางอย่างเท่านั้น

 ก. ด้านการเกษตรและอาหาร

           1. การปรับปรุงพันธุ์พืชให้ต้านทานโรคและแมลง วิธีการปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิม ซึ่งยังคงทำกันอยู่นั้น ใช้วิธีหาพันธุ์ต้านทาน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพันธุ์ป่าและมีลักษณะไม่ดีอยู่มาก จากนั้นเอาพันธุ์ต้านทานผสมพันธุ์พ่อ-แม่ เข้าด้วยกันรวมทั้งลักษณะต้านทาน

           ด้วยเหตุนี้ จึงต้องเสียเวลาคัดเลือก และพัฒนาพันธุ์ต่ออีกอย่างน้อย 8-10 ปี กว่าจะได้พันธุ์ต้านทานและมีลักษณะอื่น ๆ ดีด้วย ดังนั้นวิธีการปรับปรุงพันธุ์โดยการถ่ายฝากยีนที่ได้รับจากชนิดพันธุ์อื่น จึงสามารถลดระยะเวลาการพัฒนาพันธุ์ได้มาก

                1.1 พันธุ์พืชต้านทานแมลง มีสารสกัดชีวภาพจากแบคทีเรีย Bacillus thuringiensis หรือ บีที ที่ใช้กำจัดแมลงกลุ่มหนึ่งอย่างได้ผลโดยการฉีดพ่นคล้ายสารเคมีอื่น ๆ เพื่อลดการใช้สารเคมีด้วยความก้าวหน้าทางวิชาการทำให้สามารถแยกยีนบีที จากจุลินทรีย์ นี้และถ่ายฝากให้พืชพันธุ์ต่าง ๆ เช่น ฝ้าย ข้าวโพด และมันฝรั่ง เป็นต้น ให้ต้านทานแมลงกลุ่มนั้น และใช้อย่างได้ผลเป็นการค้าแล้วในประเทศ

                1.2 พันธุ์พืชต้านทานโรคไวรัส โรคไวรัสของพืชหลายชนิด เช่น โรคจุดวงแหวนในมะละกอ (papaya ring-spot virus) สามารถป้องกันกำจัดได้โดยวิธีนำยีนเปลือกโปรตีน (coat protein) ของไวรัสนั้นถ่ายฝากไปในพืช เหมือนเป็นการปลูกวัคซีนให้พืชนั่นเอง กระบวนการดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในพืชต่าง ๆ

           2. การพัฒนาพันธุ์พืชให้มีคุณภาพผลผลิตดี ตัวอย่างได้แก่ การถ่ายฝากยีนสุกงอมช้า (delayed ripening gene) ในมะเขือเทศ การสุกในผลไม้เกิดจากการผลิตสาร ethylene เพิ่มมากในระยะสุกแก่นักวิชาการสามารถวิเคราะห์โครงสร้างยีนนี้ และมีวิธีการควบคุม

         การแสดงออกโดยวิธีการถ่ายฝากยีนได้ทำให้ผลไม้สุกงอมช้า สามารถเก็บไว้ได้นาน ส่งไปจำหน่ายไกล ๆได้  สหรัฐเป็นประเทศแรก ที่ผลิตมะเขือเทศสุกงอมช้าได้เป็นการค้า และวางตลาดให้ประชาชนรับประทานแล้ว

           3. การพัฒนาพันธุ์พืชให้ผลิตสารพิเศษ เช่นสารที่เป็นประโยชน์ต่าง ๆ ที่มีคุณค่าทางอาหารสูง อาจเป็นแหล่งผลิตไวตามิน ผลิตวัคซีน และผลิตสารที่นำไปสู่การผลิตทางอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น พลาสติกย่อยสลายได้ และโพลิมเมอร์ ชนิดต่าง ๆ เป็นต้น

           4. การพัฒนาพันธุ์สัตว์ มีการพัฒนาพันธุ์โดยการถ่ายฝากยีน ทั้งในปศุสัตว์ และสัตว์น้ำ รวมทั้ง น้ำปลา ได้มีตัวอย่างหลายรายการ เช่น การถ่ายฝากยีนเร่งการเจริญเติบโต และยีนต้านทานโรคต่าง ๆ เป็นต้น อย่างไรก็ตามประโยชน์ของพันธุวิศวกรรมในเรื่องการผลิตสัตว์นั้นเป็นเรื่อง ของการพัฒนาชุดตรวจระวังโรคเป็นส่วนใหญ่

           5. การพัฒนาสายพันธุ์จุลินทรีย์ ให้มีคุณลักษณะพิเศษบางอย่าง เช่น ให้สามารถกำจัดคราบน้ำมันได้ดี เป็นต้น

ข. ด้านการแพทย์และสาธารณสุข

              เทคโนโลยีชีวภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์ความรู้จากการวิจัยจีโนม ทำให้นักวิจัยรู้สึกถึงระดับยีนสิ่งมีชีวิต รู้ว่ายีนใดอยู่ที่ไหนบน

           โครโมโซม หรือนอกโครโมโซม สามารถสังเคราะห์ชิ้นส่วนนั้นได้ หรือตัดออกมาได้ แล้วนำไปใช้ประโยชน์ในเรื่องต่าง ๆ

                1. การตรวจโรค เมื่อสามารถสังเคราะห์ชิ้นส่วน ดีเอ็นเอ หรือยีนได้แล้ว ก็สามารถพัฒนาเป็น molecular probes สำหรับใช้ในการตรวจโรคต่าง ๆได้อย่างมีประสิทธิภาพ

                2. การพัฒนายารักษาโรคและวัคซีน ยารักษาโรค และวัคซีนใหม่ ๆ ผลิตโดยวิธีพันธุวิศวกรรมในจุลินทรีย์ หรือ recombinant DNA  ทั้งสิ้น

                3. การสับเปลี่ยนยีนด้อยด้วยยีนดี (gene therapy) ในอนาคต เมื่องานวิจัยจีโนมมนุษย์สำเร็จ ความหวังของคนที่ป่วยเป็นโรคทางพันธุกรรม อาจมีหนทางรักษาโดยวิธีปรับเปลี่ยนยีนได้

ค. ด้านการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม

               ความเจริญก้าวหน้าของเทคโนโลยีชีวภาพ นำไปสู่การพัฒนาที่ยั่งยืน และช่วยอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งพืชที่ได้รับการถ่ายฝากยีนต้านทานโรคและแมลง ทำให้ไม่ต้องใช้สารเคมีฉีดพ่นหรือใช้ในปริมาณที่ลดลงมาก พันธุวิศวกรรมอาจนำไปสู่การผลิต  พืชที่ใช้ปุ๋ยน้อย และน้ำน้อย ทำให้เป็นการลดการใช้ปุ๋ยเคมี เป็นการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม และนำไปสู่การสร้างสมดุลทรัพยากรชีวภาพได้

ง. ด้านการพัฒนาอุตสาหกรรม

          เมื่อวัตถุดิบได้รับการปรับเปลี่ยนคุณภาพให้ ตรงกับความต้องการของอุตสาหกรรม โดยใช้พันธุวิศวกรรมแล้ว อุตสาหกรรมใหม่ ๆจะเกิดตามมากมาย เช่น การเปลี่ยนโครงสร้างแป้ง น้ำมัน และโปรตีน ในพืช หรือการลดปริมาณเซลลูโลสในไม้ เป็นต้น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีชีวภาพในอนาคต จะเป็นการเปลี่ยนรูปโฉมอุตสาหกรรมใหม่ โดยเน้นการใช้วัตถุดิบจากสิ่งมีชีวิตมากขึ้นรถยนต์ทั้งคันอาจทำจากแป้งข้าวโพด สารเคมีทั้งหมดอาจพัฒนาจากแป้ง เชื้อเพลิงอาจพัฒนาจากวัตถุดิบพืช เป็นต้น

ผลกระทบต่อสังคมไทย

                      ผลกระทบต่อเศรษฐกิจและสังคมของไทย และนานาชาติ ที่เกิดจากการผลิตและใช้ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยพันธุวิศวกรรม หรือที่เรียกว่าจีเอ็มโอ (GMOs) นั้น ในขณะนี้มีค่อนข้างสูง นับเป็นกระแสของผู้บริโภคและคนทั่วไปทั่วโลกที่มีความเป็นห่วงในเรื่องต่าง ๆดังต่อไปนี้

                1. เทคโนโลยีนี้ค่อนข้างใหม่ มีการวิจัยและพัฒนาในบางประเทศเท่านั้น คนทั่วไปจึงไม่รู้ว่าผลิตภัณฑ์ที่เรียกว่า จีเอ็มโอ นั้นคืออะไร มีประโยชน์และอาจมีโทษอย่างไร

                2. เทคโนโลยีอยู่ในมือของบริษัทข้ามชาติใหญ่ ๆ ทำให้ประชาชนมีความวิตกกังวลว่าจะ เป็นการผูกขาดตลาดหรือไม่ ราคาจะสูงเกินไปหรือไม่

                3. ผลิตผล จีเอ็มโอ มีความปลอดภัยต่อสุขภาพมนุษย์ และสัตว์ หรือไม่เพียงใด แม้มีการทดสอบความปลอดภัยทางชีวภาพมามากในประเทศอื่น    ยังมีคำถามอยู่ว่าแม้ปลอดภัยในตอนนี้ แต่ในอนาคต 10-20 ปี จะเป็นอะไรหรือไม่ ซึ่งนับว่าเป็นเรื่องยากที่จะหาคำตอบ

                4. มีผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพหรือไม่ ซึ่งเรื่องนี้คงขึ้นอยู่กับมุมมองที่ต่างกันของนักวิชาการกลุ่มหนึ่งอาจมองไปว่าจะเป็นการนำไปสู่การปลูกพืชเชิงเดี่ยวมากขึ้น และแท้จริงแล้วอาจเป็นการสร้างความหลากหลายให้มากขึ้น จากการพัฒนาสิ่งมีชีวิตที่มียีนใหม่ ๆ ที่ไม่เคยมีตามธรรมชาติเลย ความจริงแล้วมนุษย์ได้ปรับเปลี่ยนพันธุ์พืช สัตว์ และจุลินทรี โดยวิธีผสมพันธุ์กันอยู่แล้วการใช้พันธุวิศวกรรมจึงเป็นเพียงเครื่องมืออย่างหนึ่งเท่านั้น

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

                                                                                             

               การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช (Plant tissue culture) เป็นศาสตร์ด้าน biotechnology สาขาหนึ่ง โดยนำเซลล์เนื้อเยื่อ หรืออวัยวะส่วนที่เป็นเนื้อเยื่อเจริญของพืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ (synthetic medium) ในสภาพปราศจากเชื้อ (aseptic condition) ภายใต้การควบคุมสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสม ได้แก่ อุณหภูมิ แสงสว่าง และความชื้น เป็นต้น โดยทั่วไปการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อนิยมนำเนื้อเยื่อจากต้นอ่อนที่ได้จากการเพาะเม็ดแบบปราศจากเชื้อ (aseptic technique) เพราะทุกชิ้นส่วนของต้นอ่อนสามารถนำมาใช้เป็นเนื้อเยื่อตั้งต้นในการเพาะเลี้ยงส่วนเนื้อเยื่อหรือชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่ได้จากพืชต้องนำมาฆ่าเชื้อที่บริเวณผิว (surface sterilization)

ก่อนนำไปใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช สามารถทำได้บนอาหารวุ้นกึ่งแข็ง (agar medium) และในอาหารเหลว (liquid medium)  ซึ่งอย่างหลังนิยมทำบนเครื่องเขย่า (shaker) เพื่อเพิ่มออกซิเจนให้แก่เซลล์ หลังจากเลี้ยงเนื้อเยื่อไปได้สักระยะเวลาหนึ่ง ต้องมีการถ่าย เนื้อเยื่อลงอาหารใหม่ (subculturing) เนื่องจากอาหารเดิมลดน้อยลง และของเสียที่เซลล์ขับออกมาเพิ่มมากขึ้น

               อาหารสังเคราะห์ หมายถึง อาหารที่ใช้เลี้ยงชิ้นส่วนของพืชให้เจริญเติบโตจนเป็นต้นพืช อาหารสังเคราะห์นี้ประกอบด้วยแร่ธาตุอาหารในสัดส่วนหนึ่งที่เหมาะสมกับพืชแต่ละชนิด อาหารสังเคราะห์แบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ

1) อาหารชนิดเหลว ( liquid medium ) สำหรับการเลี้ยงเนื้อเยื่อในอาหารเหลวจะมีการเขย่าขวดหรือหลอดอาหารเลี้ยงเนื้อเยื่อ เพื่อให้มีการแลกเปลี่ยนอากาศ หรือเป็นการเพิ่มออกซิเจนแก่เนื้อเยื่อพืช  เมื่อเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชไปได้ระยะหนึ่ง จำเป็นต้องมีการถ่ายเนื้อเยื่อไปยังอาหารใหม่ ( subculture ) เนื่องจากสารอาหารจะลดน้อยลง ทั้งยังมีการถ่ายของเสียจากเนื้อเยื่อพืชออกมาด้วย หากไม่ทำการถ่ายเนื้อเยื่อในเวลาที่เหมาะสมจะทำให้เซลล์และเนื้อเยื่อพืชตายได้                                       2) อาหารแข็ง ( agar medium ) มีลักษณะคล้ายวุ้น ซึ่งมีองค์ประกอบของสารอาหารที่จำเป็นสำหรับพืชเช่นเดียวกับอาหารชนิดเหลือ    เมื่อเลี้ยงเนื้อเยื่อไประยะเวลาหนึ่ง เนื้อเยื่อจะเจริญเป็นพืชต้นใหม่ โดยเริ่มจากการเพิ่มปริมาณเซลล์ด้วยการแบ่งตัวเป็นกลุ่มเซลล์พืชที่เรียกว่า แคลลัส ( callus ) จากนั้นจะมีการพัฒนาไปเป็นส่วนของพืช เช่น ต้น ยอด ใบ และราก  การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสามารถนำไปใช้พัฒนาการเกษตรในด้านต่างๆดังนี้

      การประยุกต์เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชไปใช้ประโยชน์ในทางเกษตร กรรมต่าง ๆ อาทิเช่น

      - ใช้ในการขยายพันธุ์พืช (micropropagation) โดยเฉพาะพืชที่มีค่าทางเศรษฐกิจ พืชที่มีปัญหาด้านการเพาะปลูกเนื่องจากสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสม และพืชสมุนไพรที่หายาก

      - การเลี้ยงเนื้อเยื่อสามารถทำให้ได้พันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง (high yield) เพิ่มความต้านทานหรือ เพิ่มความทนทานต่อความแห้งแล้ง จึงนำไปใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืช (plant breeding)

      - ต้นพืชที่พัฒนาจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเจริญในสภาพปราศจากเชื้อ จึงใช้ในการแยกและ เลี้ยงพืชปลอดโรคได้ ได้แก่ การกำจัดโรคไวรัสในพืช

      - การผสม protoplast (เซลล์พืชที่ถูกย่อย cell wall ออก เหลือแต่ cell membrane บาง ๆ) ของพืชสองชนิดเข้าด้วยกัน  ทำให้ได้พืชพันธุ์ใหม่ที่รวมคุณลักษณะดีของพืชสองชนิดไว้ด้วยกัน

    - การเก็บรักษาพันธุ์ (germplasm) ไว้ได้เป็นระยะเวลานาน โดยเก็บไว้ในไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิต่ำ ๆ เมื่อต้องการนำมาใช้จึงทำการถ่ายเนื้อเยื่อลงสู่อาหารสังเคราะห์

             นอกจากประโยชน์ในเชิงเกษตรกรรม ยังมีการประยุกต์ใช้การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเพื่อการผลิตสารทุติยภูมิ (secondary metabolites) ที่มีประโยชน์ทางอุตสาหกรรม หรือ การเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสมุนไพรเพื่อผลิตสารที่มีฤทธิ์ทางยา โดยเริ่มจากการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสมุนไพรในอาหารกึ่งแข็ง หรืออาหารเหลวแล้วหาวิธีการหรือเทคนิคต่าง ๆ ไปกระตุ้นให้เซลล์พืช  ผลิตสารให้มากขึ้น ได้แก่ การปรับเปลี่ยนสูตรอาหาร การปรับเปลี่ยนสภาวะแวดล้อมที่มีผลต่อสารสำคัญนั้น ๆ การเติมสารตั้งต้น  (precursors) ของขบวนการซึ่งสังเคราะห์(biosynthetic pathway) ลงในอาหารเลี้ยงเซลล์ และการเหนี่ยวนำเซลล์พืชให้เกิดความเครียด (stress) เป็นต้น

   ข้อได้เปรียบของการใช้เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในการผลิตสารทุติยภูมิเพื่อประโยชน์ ในทางการค้า เหนือกว่าการปลูกแบบดั้งเดิม หลายประการดังนี้

           1. สามารถกำหนดและควบคุมสภาวะมาตรฐานในการเจริญเติบโตได้แน่นอน

           2. ไม่มีการผันแปรทางสภาพภูมิอากาศและฤดูกาล

           3. ใช้ระยะเวลาในการเพาะปลูกสั้น

           4. สามารถควบคุมปริมาณการผลิตให้เหมาะสมกับความต้องการของตลาด

           5. สามารถควบคุมคุณภาพของสารทุติยภูมิให้คงที่

           6. การสกัดแยกสารทุติยภูมิทำได้ง่ายกว่า ลดต้นทุนการผลิต

ปัจจุบันนี้

ปัจจุบันมนุษย์ได้พัฒนาวิธีการขยายพันธุ์พืชแบบใหม่ขึ้นมาเพื่อให้ได้ต้นอ่อนจำนวนมากในระยะเวลาสั้นๆและต้นอ่อนที่ได้ทุกต้นจะปลอดจากเชื้อโรคและมีลักษณะต่างๆเหมือนต้นเดิมทุกประการ  เราเรียกการขยายพันธุ์พืชดังกล่าว  การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ    การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเป็นการขยายพัรธุ์พืช ที่ทำได้พืชต้นใหม่ ที่ทีคุณภาพดี ในปริมาณมาก และใช้ระยะเวลาอันรวดเร็ววิธีนี้นิยมใช้กับพืชที่มีปัญหาเรื่องการขยายพันธุ์   หรือพืช ที่มีปัญหา เรื่องโรค   เช่น  ขิง  กล้วยไม้ 

                 ปัจจุบันมีการนำเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมาใช้กับพืชเศรษฐกิจที่สำคัญบางชนิด  เพื่อให้เพียงพอกับความต้องการของตลาด  เช่น   กล้วยไม้   กุหลาบ   ข้าว   สัก   คาร์เนชั่น   เป็นต้น  ซึ่งมีขั้นตอนในการปฏิบัติ  ดังนี้

1.  การเตรียมอาหารเพาะเลี้ยง   คือ   การนำธาตุอาหารหลักที่พืชต้องใช้ในการเจริญเติบโต   เช่น   ไนโตรเจน  ฟอสฟอรัส  โพแทสเซียม   แคลเซียม   แมกนีเซียม   และกำมะถัน   และธาตุอาหารรอง    ซึ่งเป็นธาตุที่พืชใช้เป็นจำนวนน้อย  เช่น   เหล็ก  แมงกานีส   สังกะสี  ทองแดงมาผสมกับวุ้นฮอร์โมนพืช  วิตามิน  และน้ำตาลในอัตราส่วนที่พอเหมาะ    แล้วนำไปฆ่าเชื้อใส่ลงในขวดเพาะเลี้ยง

2. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ  คือ   การนำเนื้อเยื่อส่วนต่างๆ ของพืช   เช่น  ยอดอ่อนตาอ่อน  ที่ต้องการขยายพันธุ์มาทำความสะอาดแล้วนำไปฆ่าเชื้อ   หลังจากนั้นนำเนื้อเยื่อไปวางลงบนอาหารเพาะเลี้ยง  อาหารและฮอร์โมนในอาหารเพาะเลี้ยงจะช่วยกระตุ้นให้เนื้อเยื่อที่นำมาเพาะบนอาหารเพาะเลี้ยงเกิดเป็นต้นอ่อนของพืชจำนวนมาก

3.  การย้ายเลี้ยงต้นอ่อน    เมื่อมีกลุ่มของต้นอ่อนเกิดขึ้น    ให้แยกต้นอ่อนออกจากกันเพื่อนำไปเพาะเลี้ยงบนอาหารเพาะเลี้ยงใหม่จนต้นอ่อนแข็งแรง  จึงนำต้นอ่อนที่สมบูรณ์ออกจากขวดเพาะเลี้ยงแล้วนำไปปลูกลงในแปลงเพาะเลี้ยงต่อไป

ข้อเสียหรือผลเสีย GMOs (Advantages of GMOs)

ปัญหาด้านของความเสี่ยงต่อผู้บริโภค

- ปัญหาเรื่อง อาจมีสิ่งอื่นเจือปนที่ทำให้เกิดอันตรายจากสารอาหารที่ได้จากจีเอ็มโอ(GMOs) ได้ เช่น เคยมีข่าวว่า คนในสหรัฐอเมริกาเกิดการล้มป่วยและเสียชีวิตเกิดขึ้น ซึ่งมีสาเหตุมาจากการบริโภค กรดอะมิโน L-Tryptophan ซึ่งเป็นสารอาหารที่ได้จากจีเอ็มโอ(GMOs)โดยเป็นผลิตภัณฑ์ของบริษัท Showa Denko แต่ความจริงแล้วจีเอ็มโอ(GMOs) ไม่ได้เป็นสาเหตุของอันตราย แต่เกิดจากความผิดพลาดในกระบวนการหลังการทำให้บริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ โดยในขั้นของการควบคุมคุณภาพ (Quality Control) มีความบกพร่องจนมีสิ่งเจือปนที่ไม่ต้องการเหลืออยู่

 ปัญหาเรื่อง จีเอ็มโอ(GMOs)อาจเป็นพาหะของสารที่เป็นอันตรายได้ อย่างในการทดลองของ Dr.Pusztai ได้ทำการทดลองให้หนูกินมันฝรั่งดิบที่มีสารเลคติน(lectin)เจือปนอยู่ แล้วผลออกมาว่าหนูมีภูมิคุ้มกันลดลง รวมถึงลำไส้ของหนูมีลักษณะบวมอย่างผิดปกติ นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากวิจารณ์การทดลองนี้ว่า มีความบกพร่องในการออกแบบการทดลองรวมถึงในวิธีการทดลอง ซึ่งเชื่อว่าต่อไปจะมีการทดลองที่รัดกุมมากขึ้น และมีคนกังวลว่าดีเอ็นเอ (DNA) จากไวรัสที่ใช้ในการทำจีเอ็มโอ(GMOs) อาจเป็นอันตรายได้

- ปัญหาเรื่อง อาจมีสารบางอย่างจากจีเอ็มโอ(GMOs) มีไม่เท่ากับปริมาณสารปกติในธรรมชาติ (สารที่ไม่ได้เกิดจากการตัดต่อพันธุกรรมแล้วใส่ยีน(gene)ที่จะผลิตสารนั้นโดยตรงลงไป) อย่างมีรายงานว่าถั่วเหลืองที่เกิดจากการตัดต่อพันธุกรรมมีสาร isoflavone {เป็นสารจำพวก phytoestrogen [ซึ่งคล้ายสารจำพวกฮอร์โมนเอสโตรเจน(estrogen)ในคน]} มากกว่าถั่วเหลืองในธรรมชาติเล็กน้อย ซึ่งยังไม่แน่ใจว่า การเพิ่มขึ้นของฮอร์โมน estrogen อาจทำให้เป็นอันตรายต่อผู้บริโภค จีเอ็มโอ(GMOs) หรือเปล่า โดยเฉพาะในเด็กทารก

- ปัญหาเรื่อง อาจการเกิดสารภูมิแพ้(allergen)ซึ่งอาจได้มาจากสิ่งมีชีวิตที่เป็นแหล่งเดิมของยีน(gene)ที่นำมาใช้ทำจีเอ็มโอ(GMOs)นั้น อย่างการใช้ยีน(gene)จากถั่ว Brazil nut มาทำจีเอ็มโอ(GMOs)เพื่อเพิ่มคุณค่าของโปรตีนในถั่วเหลืองให้มากขึ้นสำหรับเป็นอาหารสัตว์ ก่อนที่จะออกจำหน่ายพบว่าจีเอ็มโอ(GMOs)ที่เป็นถั่วเหลืองชนิดนี้อาจทำให้คนกลุ่มหนึ่งเกิดอาการแพ้ได้ เนื่องจากได้รับโปรตีนที่เป็นสารภูมิแพ้จากถั่ว Brazil nut ทางบริษัทจึงได้ระงับการพัฒนาและการจำหน่ายจีเอ็มโอ(GMOs)ชนิดนี้ แต่ถึงอย่างนั้นพืชจีเอ็มโอ(GMOs)ชนิดอื่นๆ ที่มีจำหน่ายอยู่ทั่วโลกในขณะนี้ อย่างพวก ถั่วเหลืองและข้าวโพดนั้น ได้มีการประเมินแล้วว่า มีอัตราความเสี่ยงไม่แตกต่างจากถั่วเหลืองและข้าวโพดที่ปลูกอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ

- ปัญหาเรื่อง ความปลอดภัยต่อผู้บริโภคในการตัดต่อพันธุกรรมในสัตว์ อย่างใน วัว หมู ไก่ รวมถึงสัตว์ชนิดอื่นที่จะได้รับ recombinant growth hormone ทำให้อาจมีคุณภาพที่ไม่เหมือนจากในธรรมชาติ และอาจมีสารตกค้าง โดยไม่มีข้อยืนยันชัดเจนในเรื่องนี้ ซึ่งในระบบสรีระวิทยาของสัตว์นั้นมีความซับซ้อนมากกว่าทั้งของในพืชและจุลินทรีย์ อาจมีผลกระทบอื่นๆ ที่ไม่คาดคิดได้จากการตัดต่อพันธุกรรมในสัตว์ ซึ่งอาจมีสารพิษอื่นๆที่ไม่ต้องการตกค้างได้ ทำให้ในการตัดต่อพันธุกรรมในสัตว์ที่เป็นอาหารโดยตรง ต้องมีการพิจารณาของขั้นตอนในการประเมินในด้านความปลอดภัยที่ครอบคลุมมากกว่าการตัดต่อพันธุกรรมในจุลินทรีย์และพืช

- ปัญหาเรื่อง การดื้อยาในการทำจีเอ็มโอ(GMOs)จะใช้ selectable marker ที่มักเป็นยีน(gene)ที่สร้างสารต้านยาปฏิชีวนะ (antibiotic resistance) ในจีเอ็มโอ(GMOs)อาจมีสารต้านยาปฏิชีวนะอยู่ ซึ่งถ้าผู้บริโภคจีเอ็มโอ(GMOs)กำลังอยู่ระหว่างการใช้ยาปฏิชีวนะ อาจทำให้การรักษาไม่ได้ผล โดยเรื่องนี้นักวิทยาศาสตร์บอกว่าโอกาสที่จะเกิดขึ้นมีน้อยและสามารถหลีกเลี่ยงหรือแก้ไขได้ และถ้าหากเชื้อจุลินทรีย์ที่มีตามปกติในร่างกายเกิดได้รับ marker gene เข้าไปในส่วนดีเอ็นเอ(DNA)ของมัน อาจทำให้เกิดจุลินทรีย์สายพันธุ์ใหม่ที่อาจดื้อยาปฏิชีวนะได้ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์บอกว่ามีโอกาสเกิดขึ้นน้อยมาก แต่ในตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ก็ได้คิดหาวิธีใหม่ที่ไม่ต้องใช้ selectable marker ที่เป็นสารต้านยาปฏิชีวนะ หรือนำยีน(gene)ในส่วนที่สร้างสารต้านปฏิชีวนะออกไปก่อนเป็นจีเอ็มโอ(GMOs)เป็นผลิตภัณฑ์เต็มตัว

- ปัญหาเรื่อง อาจมีส่วนของยีน(gene)จำพวก 35S promoter และ NOS terminator ที่อาจมีอยู่ในเซลล์ของจีเอ็มโอ(GMOs)ซึ่งอาจจะไม่ถูกย่อยในส่วนของกระเพาะอาหารและส่วนของลำไส้ แล้วเข้าสู่เซลล์ปกติของคนที่รับประทานจีเอ็มโอ(GMOs)เข้าไป แล้วอาจทำให้มีการ active ของสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้น มีผลอาจทำให้ยีน(gene)ของคนที่รับประทานเข้าไปเกิดการเปลี่ยนแปลงได้ แต่จากผลการทดลองที่ผ่านๆมาได้มีการยืนยันว่า มีโอกาสเป็นไปได้น้อยมาก

- ปัญหาเรื่อง บางสิ่งเล็กน้อยที่ต้องระวัง เช่น เด็กทารกซึ่งอาจย่อยดีเอ็นเอ(DNA)ในอาหารได้ไม่สมบูรณ์หากเทียบกับผู้ใหญ่ เนื่องจากเด็กทารกมีระบบทางเดินอาหารที่สั้นกว่าของผู้ใหญ่ แต่อาจทำให้เกิดอันตรายค่อนข้างต่ำ แต่ก็ต้องทำการศึกษาวิจัยต่อไป

ปัญหาด้านของความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม

- ปัญหาเรื่อง สารพิษบางชนิดที่ใช้ปราบแมลงศัตรูพืช อาจกระทบถึงแมลงและสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆที่มีประโยชน์ต่อพืช เช่น Bt toxin ที่มักใส่ในจีเอ็มโอ(GMOs) อย่างผลการทดลองของ Losey มหาวิทยาลัย Cornell ได้ศึกษาผลกระทบของสารฆ่าแมลงของเชื้อ Bacillus thuringiensis (บีที) ในข้าวโพดตัดต่อพันธุกรรมที่มีต่อผีเสื้อ Monarch ในการทดลองนี้ทำในสถานที่ทดลองภายใต้สภาวะเงื่อนไขที่ Stress โดยให้ผลเพียงในขั้นต้นเท่านั้น ซึ่งต้องมีการทดลองในภาคสนามอีกเพื่อให้ได้ผลที่มีนัยสำคัญ ก่อนที่จะมีการสรุปผลและมีการนำไปขยายความต่อไป

- ปัญหาในเรื่อง การนำจีเอ็มโอ(GMOs)ออกสู่สิ่งแวดล้อมทั่วไป โดยอาจมีผลกระทบต่อความหลากหลายทางชีวภาพ ซึ่งอาจทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ใหม่ที่มีลักษณะเด่นเหนือกว่าสายพันธุ์ดั้งเดิมในธรรมชาติมากจนกลืนสายพันธุ์ดั้งเดิมในธรรมชาติให้หายไปหรือสูญพันธุ์ไป หรืออาจเกิดลักษณะเด่นอะไรบางอย่างถูกถ่ายทอดไปยังสายพันธุ์ที่ไม่ต้องการ หรืออาจทำให้ศัตรูพืชดื้อต่อสารเคมีปราบศัตรูพืช อาจทำให้เกิด “สุดยอดแมลง(super bug)” หรือ “สุดยอดวัชพืช(super weed)”ได้

ปัญหาด้านของเศรษฐกิจและสังคม

- ปัญหาในเรื่องอื่น ที่ไม่ใช่เรื่องวิทยาศาสตร์ เช่น การผูกขาดทางสินค้าจีเอ็มโอ(GMOs)ของบริษัทเอกชนที่จดสิทธิบัตรเกี่ยวกับจีเอ็มโอ(GMOs)นั้น ทำให้ในอนาคตอาจเกิดความไม่มั่นคงทางด้านอาหารได้และไม่สามารถพึ่งพาตนเองได้ต่อไป รวมถึง ปัญหาในเวทีการค้าระหว่างประเทศที่กีดกันสินค้าจีเอ็มโอ(GMOs)