« Sommar-quiz: En ska bort. | Main | Gud bevare utsädet! »

06/29/2009

Comments

Feed You can follow this conversation by subscribing to the comment feed for this post.

frida

hej,vi håller på med ett projektarbete om genomodifiering/växtförädling, inom området resistens mot sjukdomar. Jag hittade din blogg och tyckte den verkar seriös eftersom du är forskare. Vi skulle vilja bli besvarade på några fråor om detta och undrar om du har tid. Frågor som exempelvis: har man kommit på något som fungerar, att växter blir resistenta mot olika sjukdomar med hjälp av genmodifiering?och hur ser den processen ut? Hur går det till att växtförädla fram växter som är resistenta mot sjukdomar? Hur ser forskningen ut inom detta? Vad vill man åstakomma i framtiden? Nackdelar, fördelar? risker? vilka tycker du överväger?
Mvh

frida

Hur kan vi kontakta dig?

Dennis Eriksson

Hej Frida,

Spännande projektarbete! Jag ska försöka svara så gott jag kan, och ni kan sen kontakta mig om ni vill ha mer information, e-post: eriksson.den@gmail.com eller tel: 073-5669522.

Gentekniken som metod i växtförädlingen har nog sin största potential just när det gäller växtskyddet. Att ta fram resistenta grödor är ett arbete som aldrig tar slut, eftersom patogenerna hela tiden utvecklas och finner nya sätt att överkomma resistensen i grödorna, det är en slags kapprustning kan man säga. Gentekniken kan hjälpa oss att effektivisera resistensförädlingen och ligga steget före patogenerna.

Men resistensförädling är ett brett forskningsfält, och genmodifiering är bara ett av alla verktyg som används. Ibland funkar det bra att använda GM, ibland använder man andra tekniker. Det handlar ofta om att försöka korsa in resistensgener från andra närbesläktade växter som har en betydligt högre grad av resistens. Till exempel har man i många år försökt göra detta med potatis och bladmögelresistens. Potatisen har många vilda släktingar som är resistenta mot bladmögel (en svampliknande sjukdom), och på 1950- och 60-talet korsade man in flera resistensgener i odlad potatis. Men tyvärr har inga av dessa visat sig ge hållbar resistens, eftersom bladmögeln är väldigt flexibel och har lyckats överkomma resistensen. Man har identifierat massor av sådana resistensgener (R-gener), eller kluster av gener (så kallade QTLs), i många andra vilda potatissläktingar, men ett problem är att många av släktingarna är svåra att korsa med odlad potatis på grund av den genetiska strukturen med olika antal kromosomer. Och det är då gentekniken kan komma till nytta, så att man istället försöker klona resistensgenerna och sedan stoppa in de enskilda generna i odlad potatis utan att behöva hålla på med besvärliga korsningar. Tex så har Plant Science Sweden, ett BASF-ägt företag, fältförsök här i Sverige med en GM-potatis som är transformerad med två gener från en vild potatissläkting och är resistent mot bladmögel.

En mycket stor fördel med gentekniken är också att det underlättar att stoppa in inte bara en utan flera resistensgener samtidigt i en växt, vilket relativt nyligen har blivit möjligt tack vare teknikutvecklingen. Detta är mycket besvärligt och tar lång tid med traditionella korsningar eftersom det kräver väldigt många återkorsningar och massor av generationer av växter, om det ens är möjligt. Fördelen med många resistensgener i en och samma växt är att det blir mycket svårare för patogenen att överkomma resistensen.

En annan stor fördel är att man slipper det som kallas ”linkage drag” (vet inte vad det kallas på svenska). När man vill föra över resistens från en växt till en annan så vill man ju bara föra över de relevanta generna, men problemet med korsningar är att genomen blandas i stor utsträckning när man korsar två växter, och man får alltså med sig mycket mer än bara de gener man är intresserad av. Det är det som kallas linkage drag, och man blir till viss del av med problemet genom att återkorsa till föräldraplantan i 7-8 generationer eller mer (vilket alltså tar lång tid). Det är också inte ovanligt att linkage drag innebär vissa negativa effekter i växten, som tex lägre avkastning. Detta problem slipper man med gentekniken eftersom man direkt för över den enda gen man är intresserad av.

När man pratar om sjukdomsresistens i växter så måste man också skilja på så kallad kvantitativ och kvalitativ resistens. Kvantitativ resistens styrs av många gener, som ofta sitter i kluster (så kallade QTL) på kromosomerna. Denna form av resistens ger ofta inte fullständig resistens, utan patogenen kan fortfarande infektera i viss mån, men resistensen minimerar infektionen. Kvalitativ resistens styrs av en enda resistensgen (R-gen). Denna resistens är ofta mer fullständig, och den är dessutom lättare att ”jobba med” som växtförädlare, framförallt när man använder genteknik, eftersom det bara handlar om en eller ett par gener att pilla med och föra över till grödan. Men problemet med kvalitativ resistens är att den inte är lika långsiktigt hållbar, patogenen överkommer resistensen mycket lättare än vad som är fallet med kvantitativ resistens.

En annan aspekt som kan vara värd att ta upp är att gentekniskt modifierad resistens i grödor bygger på två olika principer. Den ena innebär att man förstärker växtens egna försvar genom att föra in gener som gör att växten kan sätta igång sina egna biokemiska försvarsreaktioner när den blir infekterad av en patogen. Ofta är resultatet av en sådan försvarsreaktion att de celler som har blivit infekterade dör, för att förhindra att patogenen sprider sig vidare i växten. Den andra principen är att få växten att producera något som angriper patogenen själv.

Den sistnämnda principen har varit mest framgångsrik hittills när det gäller virussjukdomar, och metoden påminner om vaccinering, dvs att man för in i växten något som härstammar från viruset. Ett paradexempel på detta är det mycket lyckade projektet för att rädda papayaproduktionen på Hawaii på 90-talet. Papayaodlingarna höll där på att slås ut helt och hållet av papaya ringspot virus (PRSV) men räddades av transgena sorter som började odlas 1998. Andra exempel på transgena virusresistenta grödor som är under utveckling eller redan finns på marknaden är squash, tomat, ris, sötpotatis och kassava. De två sistnämnda kommer att få stor betydelse för livsmedelssäkerheten i Afrika söder om Sahara.

För övrigt finns det oerhört mycket forskning för närvarande på sjukdomsresistens i grödor, och jag kan som några bland de viktigaste nämna rostsvamp och mjöldagg i vete, sigatoka (en svamp) i banan, svampen Magnaporthe (blast) i ris, ovan nämnda bladmögel i potatis och tomat, bacterial blight i olika grödor, och inte minst alla nematoder på olika grödor. De närmaste åren kommer vi förmodligen att få se stora framsteg i grundforskningen på hur växters försvarsmekanismer fungerar, och detta kommer ge oss stora möjligheter att med genteknikens hjälp utveckla nya grödor med långvarig resistens.

Om du kontaktar mig på mail så kan jag skicka lite artiklar också (på engelska) så att ni kan fördjupa er i ämnet.

Mvh Dennis

The comments to this entry are closed.