Dążenie do stworzenia idealnego ziemniaka

Nadchodzą super łobuzy.

Genetycznie zmodyfikowany ziemniak, który byłby w stanie oprzeć się niszczycielskiej zarazie, bronić się przed pasożytniczymi robakami, unikać siniaków i ograniczać kumulację podejrzewanego czynnika rakotwórczego podczas gotowania, byłby wart wiele miliardów dolarów rocznie dla producentów ziemniaków na całym świecie. Może również służyć jako modelowa technologia rozwiązywania problemów, które mają wpływ na wiele różnych upraw i coraz częściej wywołują obawy o globalne bezpieczeństwo żywnościowe w miarę wzrostu populacji i coraz bardziej nieprzewidywalnego klimatu na świecie (patrz: Dlaczego będziemy potrzebować genetycznie modyfikowanej żywności).

Ten mega-odporny ziemniak to cel nowego projektu oficjalnie uruchomiony przez naukowców z Wielkiej Brytanii w tym tygodniu. Jeśli odniosą sukces, byłby to pierwszy ziemniak, który miałby wszystkie te cechy, z których każda została już zademonstrowana w poprzednich genetycznie zmodyfikowanych wersjach popularnych odmian ziemniaka. Pięcioletnie przedsięwzięcie poprowadzi Jonathan Jones , naukowiec z Sainsbury Lab w Wielkiej Brytanii i jeden z wiodących światowych ekspertów w dziedzinie genetyki chorób roślin.

Ziemniak, do którego dąży Jones, będzie zawierał trzy geny, które jego grupa wykazała, które nadają odporność na zarazę ziemniaka i dwa geny naukowcy z Uniwersytetu w Leeds odkryli, że blokuje inwazję maleńkiego robaka zwanego mątwika ziemniaczanego. Będzie również zawierał DNA amerykańskiej firmy J.R. Simplot używanej do tworzenia odmiany ziemniaka, niedawno skomercjalizowany , który ma mniej ciemnych plam i zawiera mniej asparaginy, substancji chemicznej, która może powodować akumulację podejrzewany czynnik rakotwórczy podczas gotowania w wysokiej temperaturze.

Grupa Jonesa zaprojektowała już ziemniaka odpornego na zarazę, używając pojedynczego genu, który sklonował z genu znalezionego w dzikim ziemniaku. Jednak w przypadku produktu komercyjnego pojedynczy gen odporności nie wystarczy, mówi, ponieważ prawdopodobnie doprowadziłoby to do pojawienia się szczepów patogenów odpornych na ten gen. Jones mówi, że ważnym celem tego projektu jest przetestowanie hipotezy, że układanie wielu genów odporności może zabezpieczyć przed tym niebezpieczeństwem. Jego grupa znalazła wszystkie trzy geny w dzikich ziemniakach.

Ziemniaki są podstawową uprawą na całym świecie. Pod względem bezpośredniego spożycia przez ludzi są one jednymi z najlepszych produktów spożywczych na świecie, obok pszenicy i ryżu. Są również dość podatne na choroby, szczególnie zarazę ziemniaczaną, która doprowadziła do głodu ziemniaczanego w Irlandii w połowie XIX wieku. Jones mówi, że wywoływany przez organizm przypominający grzyby pozostaje katastrofalną plagą upraw ziemniaków, a rolnicy w Wielkiej Brytanii muszą spryskiwać pestycydy 15 razy w roku, aby z nim walczyć. Choroba kosztuje brytyjski przemysł ziemniaczany ponad 90 milionów dolarów rocznie. Globalnie kosztuje około 5 miliardów dolarów.

Pasożytnicze nicienie są podobnie ogromnym obciążeniem gospodarczym dla przemysłu ziemniaczanego w Wielkiej Brytanii i na całym świecie ze względu na koszty pestycydów i utracone plony. Naukowcy z University of Leeds dostarczają sekwencje DNA do nowego ziemniaka Jonesa, które zapewnią mu potężną broń do walki z robakami. Grupa z Leeds wykazała, że ​​wprowadzenie genów wyrażanych tylko w korzeniach nowego ziemniaka powinno zapewnić uprawie dwa różne środki odstraszające.

Siniaki to kolejny kosztowny problem. Ponieważ konsumenci wolą ziemniaki bez ciemnych plam, firmy marnują ogromne ilości doskonale jadalnej żywności. Simplot, który ostatnio pomaga finansować projekt Jonesa i wnosi wiedzę specjalistyczną i technologię uzyskał zgodę organów regulacyjnych USA sprzedać ziemniaka zawierającego DNA zmniejszające ilość niektórych cukrów odpowiedzialnych za siniaki, a także ilość asparaginy. Asparagina jest odpowiedzialna za gromadzenie się akrylamidu podczas gotowania, co może zwiększać ryzyko niektórych nowotworów.

Aby dostarczyć nowe DNA, Jones i jego koledzy użyją znanej metody zwanej transformacją, która wykorzystuje naturalny proces przenoszenia DNA przez bakterie do roślin. Następnie wykorzystają szeroko zakrojone badania przesiewowe i analizę DNA, aby zidentyfikować kilka ziemniaków, które wydają się mieć wszystkie pożądane cechy, które zostaną przetestowane w terenie. Chcemy jak najszybciej zacząć działać w terenie, mówi Jones, który twierdzi, że naukowcy powinni wiedzieć w ciągu trzech lat, czy mają jakieś linie warte skomercjalizowania.

Jeśli się powiedzie, mówi Jones, projekt zilustruje wartość tej technologii jako sposobu na uczynienie produkcji bardziej zrównoważoną i zaspokojenie potrzeb w zakresie bezpieczeństwa żywności. To samo ogólne podejście ma zastosowanie do innych upraw i może zająć się innymi niszczycielskimi chorobami, takimi jak rdza pszenicy, mówi.

Ponieważ przyniosłoby to korzyści konsumentom, rolnikom i środowisku, wygląda na to, że opracowują idealnego ziemniaka, mówi Ewen Mullins , starszy pracownik naukowy w Teagasc, irlandzkiej agencji badań rolnictwa. Mullins, który testuje wpływ nowatorskich technologii hodowli roślin na środowisko, mówi, że największe wyzwania, przed którymi stanie grupa Jonesa, prawdopodobnie nie będą miały charakteru technicznego. Nauka rozwinęła się tak bardzo w ostatnich latach, że obecnie stosunkowo łatwo jest rozwinąć organizm z tak wieloma nowymi cechami, mówi, chociaż później nastąpi rozległy proces bezpieczeństwa i regulacji. Najtrudniejsze jest uzyskanie akceptacji konsumentów, mówi Mullins. Dodaje, że najlepiej byłoby, gdyby proces ten przebiegał równolegle z rozwojem technologii.

ukryć