Dzwonek  Czytaj prenumeratę już od 159 zł  Skorzystaj

Czy pomidory staną się znakiem rewolucji żywnościowej? Na czym polega edycja genów w rolnictwie?

Czy pomidory staną się znakiem rewolucji żywnościowej? Na czym polega edycja genów w rolnictwie?

Naukowcy zastanawiają się czy i w jaki sposób uda się dostosować rośliny do zmieniających się warunków klimatycznych (wzrost temperatury, ekstremalne zjawiska pogodowe)? Czy pomocna może być w tym edycja genów? Jaka roślina jest modelową pod tym względem dla naukowców?

W 2018 roku na na Uniwersytecie Minnesoty wyhodowano nowa odmianę pomidora, która charakteryzowała się wydłużonymi liśćmi i małymi czerwonymi owocami. Takimi cechami wyróżnia się także dziki gatunek pomidora porzeczkowego Red Currant Solanum pimpinellifolium, który naturalnie występuje w Peru i Ekwadorze. Jednakże ta nowa odmiana była bardziej zwarta, miała mniejsza liczbą gałęzi i większą ilość owoców. Same owoce były ciemniejsze, ponieważ zawierały więcje lipokenu.

Tę odmianę udało się uzyskać dzięki procesowi edycji genów Crispr. Technologia ta została nagrodzona Noblem, ponieważ działa na zasadzie narzędzia „wytnij i wklej” dla materiału genetycznego. Jest to milowy krok dla współczesnego rolnictwa, który zapewne zmieni uprawę w przyszłości na łatwiejszą, lepiej przystosowaną do zmian klimatu, a także pozwoli na uzyskanie owoców o pożądanych cechach, np. odporną na choroby i szkodniki, przy zachowaniu róznorodności genetycznej.

Zmiany klimatu nie służą pomidorom

Obecnie klimat nie jest zbyt przyjazny dla upraw pomidorów. Średnia temperatura gleby w wielu miejscach w Kalifornii w 2050 roku ma być wyższa niż ta optymalna dla upraw pomidorów (18–25°C.) Także wiele obszarów w Brazylii, Afryce Subsaharyjskiej, Indiach i Indonezji ma się już nie nadawać pod uprawę pomidorów. Czy w takim razie wzrost średnich temperatur doprowadzi do powstania plantacji pomidorów w chłodniejszych strefach klimatycznych? Czas pokaże, ale na to wygląda.

W 2019 roku północne Włochy zmagały się z ekstremalnymi warunkami pogodowymi: gradem, wiatrami, opadami, mrozami i upałami. Znacznie wpłynęło to na efektywność plonów.

Kolejnym problemem są niedobry wody, które wymuszają z korzystania z wody gorszej jakości wody, która zasala gleby oraz wysoki poziom ozonu.

Uprawa pomidorów w statystykach:

  • najpopularniejsza roślina ogrodowa świata
  • rocznie produkuje się 182 miliony ton
  • światowa produkcja pomidorów w ciągu ostatnich 15 lat wzrosła o ponad 30 proc.
  • są rośliną modelową dla naukowców zajmujących się genetyką roślin

Na czym polega metoda Crispr?

Crispr funkcjonuje od 2013 i jest modyfikacją roślin na poziomie genetycznym, która polega na:

  • identyfikowaniu genów adaptujących rośliny do warunków klimatycznych,
  • ukierunkowania w celu usunięcia niektórych niepożądanych genów, dostrojenia innych lub wstawienia nowych.
  • precyzyjnym i dokładnym uzyskaniu pożądanej cechy.

Crisp pozwala także pracować nad modelami chorób ludzkich, służy do ulepszania zwierząt hodowlanych, a być może i nawet do wskrzeszania wymarłych gatunków. W roślinach Crisp ma pomóc w tworzeniu lepszych, smaczniejszych, bardziej odżywczych i bardziej odpornych upraw.

Homogenizacja upraw w rolnictwie doprowadziła do utraty różnorodności genetycznej roślin

Obecnie na świecie dominuje uprawa 4 gatunków roślin: soi, ryżu, pszenicy, kukurydzy. Zajmując one ponad połowę wszystkich światowych gruntów rolnych i cechują się małą zmiennością genetyczną. Różnorodne natomiast pozostają gatunki występujące w stanie dzikim. Crisp może ponownie wprowadzić do puli genów roślin użytkowych cechy jakie nadal charakteryzują gatunki naturalnie występujące, a także modyfikować je w dowolny sposób.

Do tej pory za pomocą technologii Crisp naukowcy stworzyli odmiany pomidora odporne na zasolenie, różne patogeny oraz formę karłową, która nie da się silnym wiatrom.

Jak będzie wyglądać zielona rewolucja na talerzu?

Metoda Crisp ma ułatwić udomowienia roślin użytkowych na nowo, ponieważ tradycyjny proces spowodował utratę różnorodności genetycznej ze względu na preferowanie pożądanych cech w kolejnych odmianach.

Modyfikacja genetyczna na tym poziomie dotyczy już jagody kamczackiej, bananów, ryżu i ogórków, a docelowo ma dotyczyć także wspięgi wężowatej, sorgo i teff.

Zapewne niebawem okaże się, czy ta technologia pomoże wyżywić szybko rosnącą populację ludzi. Jednak problemem są tu póki co kwestie prawne i społeczne, a właściwie akceptacji społecznej. Mimo, że rośliny uzyskane za pomocą metody Crisp, nie są roślinami transgenicznymi, ponieważ nie zawierają DNA pochodzącego z innego gatunku (czyli transgenicznego), to za takowe bywają uważane, np. w USA, Kanadzie, Belgii, Francji i Australii. Ale powoli to zmienia na korzyść Crisp.

Oprac. Natalia Marciniak-Musiał

Zdjęcie: Pixabay

Podobne artykuły

WiOM Warzywa i Owoce Miękkie

WiOM 08/2022

magazine cover image KUP PRENUMERATĘ ZOBACZ E-WYDANIE

PogodaPoznań

temp. min./max.

29°C/33°C