Innehållsförteckning:

Varför misslyckas företag med att påtvinga världen genmodifierat vete?
Varför misslyckas företag med att påtvinga världen genmodifierat vete?

Video: Varför misslyckas företag med att påtvinga världen genmodifierat vete?

Video: Varför misslyckas företag med att påtvinga världen genmodifierat vete?
Video: Plenary III - GMO's 2.0 Synthetic Biology, Agro-Ecology & The Future of Food SoilNotOil 2016 2024, Mars
Anonim

I början av augusti publicerade tidningen Science ett manifest av två bioteknologer om att världen saknar genetiskt modifierat vete - med dess hjälp, enligt deras åsikt, skulle det vara möjligt att bekämpa farliga sjukdomar som hotar jordbrukssektorerna i utvecklingsländernas ekonomier.

Efter att ha läst manifestet bestämde sig N + 1 för att ta reda på varför det fortfarande inte finns en enda GM-vetesort på marknaden och om vi verkligen behöver den.

Författarna till manifestet, Brande Wulff och Kanwarpal Dhugga, arbetar vid John Innes Biotechnology Center i Storbritannien och International Maize and Wheat Improvement Center i Mexiko. I en artikel för Science rapporterar de inget stöd från producenter av GM-sorter, men de ideella organisationerna som finansierar båda centra främjar bioteknik inom jordbruket.

Enligt forskare beror bristen på intresse för GM-vete bland utvecklare främst på påtryckningar från offentliga aktivister som kämpar mot GMO. Samtidigt, skriver de, skulle genetisk modifiering till exempel kunna skydda vete från blast, en farlig svampsjukdom som först upptäcktes i Brasilien och därifrån spreds över Sydamerika och andra kontinenter. Under 2016 hittades sprängsjuka, som bärs med förorenat spannmål, i Bangladesh, där karantänen fortfarande upprätthålls och varifrån sjukdomen kan spridas över Sydostasien och ta sig in i Indien. Hos vete är resistensen mot denna sjukdom mycket låg, men motsvarande gener har redan hittats i dess vilda släkting, spannmålen Aegilops tauschii.

Författarna tror att Bangladesh skulle vara villigt att introducera genetiskt modifierat vete för att skydda mot sprängsjukdom, eftersom landet nyligen godkände GM-aubergine och förbereder sig för att odla GM-potatis som är resistent mot sent blight. Men för detta kommer det att vara nödvändigt för någon att skapa GM-vete, skriver forskare.

Komplex genetiskt objekt

Det vi till vardags kallar vete är flera typer av växter, främst mjukt vete (Triticum aestivum) och durumvete (Triticum durum). Den förra används för att göra brödmjöl och vetemalt, medan den senare används för att göra couscous, bulgur, traditionell italiensk pasta och andra produkter. Durumvete står för endast 5-8 procent av allt vete som odlas; enligt officiell statistik från FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO) odlade mänskligheten 2016 minst 823 miljoner ton vete på en total odlad yta på 221 miljoner hektar. Detta gör vete till den näst största skörden sett till den totala växtproduktionen efter majs.

Veteproduktion i världen, miljoner ton
Veteproduktion i världen, miljoner ton

Allt vete som odlas och säljs i världen tillhör inte GMO: nu i inget land är någon sort av GM-vete godkänd för kommersiell odling. I basen av FN:s konvention om biologisk mångfald, som samlar in data om genetiskt modifierade sorter av odlade växter, finns endast nio sorter av vete registrerade med en mängd olika egenskaper, från herbicidresistens till högt proteininnehåll (basen täcker uppenbarligen inte alla projekt och länder, eftersom inte alla stater - till exempel varken USA eller Ryssland - inte har ratificerat Cartagenaprotokollet om biosäkerhet till denna konvention). Men ingen av dessa sorter har gått utöver godkännandet av försöksgrödor för vetenskapliga ändamål. Det finns inga uppgifter om GM-sorter av durumvete i databasen.

MON71800, utvecklad av Monsanto, kom närmast godkännande: liksom många andra välkända GM-varianter inom företaget är MON71800 resistent mot glyfosat (detta är det så kallade Roundup Ready-vetet). År 2004 fick företaget till och med det nödvändiga godkännandet från US Food and Drug Administration, men slutförde inte en godkännandeprocess från en annan byrå, EPA. Media skrev då att projektet, som tog minst 5 miljoner dollar och sju år, begränsades på grund av motstånd från bönder som fruktade att spridningen av GM-vete i USA skulle beröva dem tillgången till den skeptiska europeiska marknaden. Monsanto N + 1 svarade inte på den specifika frågan om huruvida företaget för närvarande utvecklar genetiskt modifierade vetesorter, men sa att det fortfarande är "engagerat i kontinuerlig innovation inom vete genom bioteknik och genetisk redigering."

Då och då dök det upp nyheter om utvecklingen av genetiskt modifierade sorter efter 2004: till exempel skulle en av Monsantos partners, det indiska företaget Mahyco, 2013 genomföra fältförsök med herbicidtolerant vete (till fråga N + 1, företaget svarade att det nu inte handlar om GM-vete). Forskning på GM-vete som är resistent mot fusariumspik utfördes också av Syngenta, men det här projektet avbröts, säger Igor Chumikov, chef för reglering av sorter och biotekniska egenskaper hos växter i CIS i Syngenta i Ryssland. Bayer CropScience sa förra året att man inte ser GM-vete som sin globala prioritet, utan hybrider.

Enligt experter som intervjuats av N + 1 befinner sig minst 500 sorter av GM-vete i olika teststadier i världen, och i avsaknad av intresse för det på de amerikanska och europeiska marknaderna var ledare till exempel Australien och Kina. I Australien ansökte den nationella forskningsorganisationen CSIRO i våras om godkännande för att testa durum och mjukt vete med resistens mot veterost, en svampsjukdom som drabbar spannmål. Testerna var planerade att ta fem år; tydligen fick CSIRO tillstånd för dem (organisationen själv kunde inte svara på N + 1 frågor). Under 2017 började testning av GM-vete med högre avkastning i Storbritannien och kommer att fortsätta där till slutet av 2019.

Samtidigt betyder bristen på godkända sorter inte att GM-vete inte växer någonstans i världen: berättelser om hur, någonstans på fälten, obehörigt och okänt var genetiskt modifierat vete finns, har hänt sedan åtminstone 1999. En sådan historia hände i Kanada förra sommaren: i juni i år bekräftade kanadensiska myndigheter att vete längs en landsväg i södra Alberta, som överlevde herbicidbehandlingen, visade sig vara genetiskt modifierad (vilken sort det var, inte var det specificerat; 2017, i landet gjordes det 54 begränsade fältförsök med GM och hybridvete, varav 39 var specifikt inriktade på herbicidresistens - varav ingen utfördes i Alberta.) På grund av detta oväntade vete avbröt Japan och Sydkorea importen av vete från Kanada, och den kanadensiske ministern var tvungen att ringa sin EU-motsvarighet och förklara att detta vete inte hittades någon annanstans än på en åker i Alberta.

De största veteproducenterna i världen, miljoner ton
De största veteproducenterna i världen, miljoner ton

”Bland alla grödor som nu odlas är vete kanske ett av de svåraste urvalsobjekten. Vanligt vete är en polyploid, den har ett hexaploid genom (cellkärnan innehåller tre elementära genom A, B och D, det vill säga sex uppsättningar kromosomer, det finns 42 av dem - N + 1). 99 procent av alla sorter som nu odlas är just brödvetesorter, ett mycket komplext genetiskt föremål. Dessutom tillhör vete den enhjärtbladiga klassen, så allt arbete med dess genetiska modifiering var mindre framgångsrikt i jämförelse med andra grödor och påbörjades senare, säger Dmitry Miroshnichenko, seniorforskare vid BIOTRON-laboratoriet för uttryckssystem och modifiering av växtgenomet. vid Institutet för bioorganisk kemi RAS.

Symbolisk barriär

Svårigheterna med att arbeta med vete är inte begränsade till själva grödan: Miroshnichenko säger att den tekniska eftersläpningen är förknippad med metodologiska problem. För genetisk modifiering av alla kulturer används två standardmetoder: agrobakteriell transformation, när gener överförs med hjälp av bakterier av släktet Agrobacterium och deras plasmider, och den bioballistiska metoden, överföring av genetiska sekvenser med den så kallade genpistolen - en enhet som "skjuter" partiklar av tungmetaller från DNA till formen av samma plasmider. Enligt forskaren, nu i Europa, USA, Asien och andra länder, är endast genetiskt modifierade växter tillåtna, vilka erhållits med den agrobakteriella metoden, där det kan bekräftas att endast en främmande insättning finns i genomet av en modifierad växt, och inte flera, som vanligt ger bioballistik. För transgent vete har den agrobakteriella metoden utvecklats först under de senaste tio åren, säger Miroshnichenko.

”För tjugo år sedan förväntade sig alla att den kommersiella odlingen av GM-vete skulle ske i morgon. Jag misstänker att detta inte hände av flera skäl, och många av dessa skäl är vanliga för vete och ris. Poängen är naturligtvis inte att det finns några betydande biotekniska hinder för skapandet av dessa varianter, säger växtgenomikspecialisten Hugh Jones vid University of Aberystwyth i Wales. Jones menar att inställningen till vete i samhället skiljer sig från till exempel majs eller sojabönor: för många folk "har vete stor kulturell symbolik". Därför misstänker han att negativa attityder till GM-vete är djupare än till andra livsmedel. Miroshnichenko håller med: "Från en social synvinkel är vete den viktigaste spannmålsgrödan, det är bröd och så vidare. Allmänheten uppfattar dess genetiska modifiering negativt."

Det finns mer pragmatiska svårigheter, säger Jones: vete är den mest omsatta grödan och varan, och det är svårt att skilja GM-vete från vanligt vete. Även om ett land tillåter odling av genetiskt modifierat vete kommer det omedelbart att möta exportförbud till andra länder, vilket kommer att vara mycket strikt på grund av hotet om biosäkerhet. Om GM-vete är tillåtet måste det tillåtas överallt, sa forskaren.

Kanwarpal Dugga, en av författarna till manifestet i Science, noterar i en intervju med N + 1 att nästan alla genetiskt modifierade växtsorter som finns på marknaden utvecklades, testades och odlades i USA, och därifrån gick de till andra marknader (med undantag för Bt-aubergine med resistens mot skadeinsekter, skapad i Indien). "Trots alla säkerhetsdata som samlats in under tjugo år för genetiskt modifierade majs och genetiskt modifierade sojabönor, odlas de fortfarande inte utanför Amerika", säger Dougga och tillägger att amerikanska bönder exporterar hälften av allt vete de odlar. beslut - att acceptera eller inte acceptera GM-vete - kommer oundvikligen att styras av importländerna.

Samtidigt anser Dougga inte att vete i grunden skiljer sig från andra genetiskt modifierade grödor när det gäller konsumentavvisande, för i alla länder där anti-GMO-stämningar finns, relaterar de främst till mat som människor själva äter., och inte, för till exempel djur. "Till och med de mest aktiva motståndarna till GMO i Europa - Österrike, Frankrike, Tyskland - importerar genetiskt modifierad majs och genetiskt modifierade sojabönor som djurfoder," konstaterar forskaren.

Konsumenten ser ingen fördel

”Det finns inte en enda specifik egenskap för vete som är av stor betydelse. Dessutom finns det ingen konsensus i branschen om vilken egenskap som skulle vara den mest värdefulla, säger William Wilson, GM-veteexpert och professor vid North Dakota State University. Dmitry Miroshnichenko säger att egenskaperna som erhålls för de flesta andra kommersiella GM-grödor - herbicidresistens och insektsresistens - inte är relevanta för vete: "Dessa två egenskaper är inte de som bör hanteras i första hand, eftersom de har begränsat kommersiellt värde vid odling av vete. När Monsanto sökte tillstånd i USA 2004 för att odla herbicidtolerant GM-vete drog de tillbaka ansökan just för att GM-egenskapen hade litet kommersiellt värde. Den negativa inställningen till odling av GM-vete i det ögonblicket "övermannade" den möjliga kommersiella framgången, "- säger vetenskapsmannen.

De egenskaper som man verkligen skulle vilja få från GM-vete är samma egenskaper som uppfödare kämpar med, konstaterar Miroshnichenko.”För det första handlar det om motståndskraft mot ogynnsamma faktorer – beroende på var vetet odlas är det antingen torka och höga temperaturer, eller omvänt låga temperaturer och frost, samt motståndskraft mot en ökad salthalt i jorden, och så på. Den andra gruppen av egenskaper som är mycket efterfrågad är resistens mot fytopatogener, i synnerhet mot ett antal svampsjukdomar, dessa är fusarium, rost, mjöldagg och så vidare, säger han. Inom dessa områden finns det mycket forskning om GM-vete, även om det finns mer exotiska idéer: till exempel i Australien utvecklar CSIRO vete som sänker kolesterolnivåerna i blodet på grund av det ökade innehållet av betaglukaner.

Hittills finns det inga tydliga framgångar inom dessa områden: amerikaner, européer och kineser "har fokuserat på enklare kulturer som skulle få effekt snabbare", tillägger Miroshnichenko.”För vete har frågan länge handlat om vilken egenskap som kan modifieras genetiskt på ett sådant sätt att det skulle ge en kommersiellt påtaglig effekt i att öka skörden under ogynnsamma förhållanden, samtidigt som det under gynnsamma år avkastningen minskar inte. Jämfört med andra grödor, särskilt tvåhjärtbladiga, leder modifiering av till synes samma gener ibland inte till de förväntade effekterna i vete, säger forskaren.

Wilson noterar att i praktiken skulle alla egenskaper som förbättrar grödans kvalitet och sänker kostnaderna för jordbrukarna vara mycket fördelaktiga. "Bönder skulle vilja få [GM-vete] … Detta kan öka avkastningen, minska kostnader och risker och förbättra kvaliteten. Men konsumenterna i det här fallet är en mycket högljudd minoritet, säger forskaren.

Samtidigt tar Dougga en bredare syn på problemet: i de flesta GM-grödor idag är deras nya fördelaktiga egenskaper fördelaktiga för odlarna, inte för konsumenterna. "Om vi hade GM-vetesorter med fördelar för konsumenterna, till exempel i form av några uppenbara hälsofördelar, kanske situationen med motståndet mot GM-vete skulle kunna förändras", föreslår forskaren.

Framtiden för "CRISPR-vete"

I november 2009 publicerade tidskriften Nature Biotechnology en artikel om att utvecklarna av genmodifierade växter återigen "vänt ansiktet" till vete: Monsanto lovade de första genetiskt modifierade sorterna redan under det decenniet, och Bayer CropScience - den som idag föredrar genetisk modifiering till hybrider - tillsammans med australiensiska CSIRO planerade att ta ut sin produkt på marknaden 2015. Ett decennium senare är forskare som undersökts av N + 1 fortfarande optimistiska, men av olika anledningar.

Jag tror att biotekniskt vete kommer att dyka upp ändå, eftersom forskning om genomisk redigering med CRISPR / Cas-system har stimulerat utvecklingen av denna riktning under de senaste fem åren. Jag tror att lovande varianter av biotekniskt vete definitivt kommer att dyka upp inom en snar framtid, eftersom det redan finns en ganska bra utveckling i Kina och USA, analogt med ris eller majs, säger Miroshnichenko.

William Wilson sätter också sitt hopp till CRISPR / Cas och andra teknologier för genompunktsredigering: enligt hans åsikt kommer det att bli bättre med "CRISPR-vete". Dougga håller med och citerar den vaxartade majsen från Corteva AgriScience (tidigare känd som DuPont Pioneer), som förbereder sig för att komma in på marknaden. Miroshnichenko säger att kinesiska forskare redan har rapporterat om möjligheten till genomisk redigering av en av Mlo-vete-genloci, som är indirekt ansvarig för resistens mot fytopatogener. "Men ingenting är ännu känt om hur mycket en förändring i denna gen påverkar växtens avkastning och manifestationen av andra egenskaper, detta är fortfarande på studiestadiet", konstaterar forskaren. Liknande studier dyker upp i USA. En annan grupp kinesiska forskare visade hur CRISPR / Cas kan hjälpa till att övervinna svårigheterna med hexaploid vete, där samma förändringar måste göras i alla kopior av genen för att få en stabil ny egenskap.

Slutligen hoppas forskarna att CRISPR / Cas kommer att hjälpa till att utveckla hybridvete, som för närvarande inte finns på marknaden - det är tekniskt svårt att massproducera självpollinerade vetehybrider. "Jag tror att den här riktningen har stor potential. Många moderna grödor - sojabönor, majs, tomater, paprika och så vidare - är alla hybrider som kan öka avkastningen och motståndskraften. Med agrotekniska metoder kan vi redan nu säga att vi har nått tröskeln för att öka avkastningen av vete. Uppkomsten av hybrider kommer att bidra till att avsevärt öka avkastningen i framtiden, säger Miroshnichenko. Igor Chumikov från Syngenta uppmärksammar hybridvete som erhållits genom traditionella förädlingsmetoder: enligt honom tillåter hybridvete "att ge en kvalitet som är mycket högre än kvaliteten på sortvete." Syngenta har utvecklat vinterhybridvete för EU under de senaste åren och förväntar sig att ta ut det på marknaden "inom de närmaste tre till fem åren", sa Chumikov.

Det är sant att EU-domstolen i juli i år upprörde CRISPR-entusiaster något genom att faktiskt likställa sådan utveckling med GMO: detta betyder tydligen att på åtminstone en stor och viktig vetemarknad kommer problemen med uppfattningen om sådana produkter inte att försvinna. Medan världen tar reda på vad som anses vara genetisk modifiering och vad som inte är det, kanske det "förbättrade" vetet aldrig kommer ur den onda cirkeln där det måste godkännas av hela mänskligheten på en gång, och forskarnas uppmaningar "att inte lämna vete ett föräldralöst barn bland genetiskt modifierade grödor" kommer inte att förbli hört.

Rekommenderad: