211service.com
De zoektocht naar de perfecte aardappel
Super spuds komen eraan.
Een genetisch gemodificeerde aardappel die destructieve bacterievuur kan weerstaan, zichzelf kan verdedigen tegen parasitaire wormen, kneuzingen kan vermijden en de accumulatie van een vermoedelijk kankerverwekkend middel tijdens het koken kan verminderen, zou voor aardappelproducenten over de hele wereld vele miljarden dollars per jaar waard zijn. Het kan ook dienen als een modeltechnologie voor het aanpakken van problemen die van invloed zijn op veel verschillende gewassen en die in toenemende mate zorgen gaan baren over de wereldwijde voedselzekerheid naarmate de bevolking groeit en het wereldklimaat onvoorspelbaarder wordt (zie Waarom we genetisch gemodificeerd voedsel nodig zullen hebben).
Deze megaveerkrachtige aardappel is het doel van een nieuw project officieel gelanceerd door onderzoekers in het Verenigd Koninkrijk deze week. Als ze succesvol zijn, zou dit de eerste aardappel zijn met al deze eigenschappen, die elk al zijn aangetoond in eerdere genetisch gemodificeerde versies van populaire aardappelrassen. De vijfjarige inspanning zal worden geleid door: Jonathan Jones , een wetenschapper bij Sainsbury Lab in het VK en een van 's werelds toonaangevende experts op het gebied van de genetica van plantenziekten.
De aardappel waar Jones naar streeft, zal drie genen bevatten waarvan zijn groep heeft aangetoond dat ze resistent zijn tegen Phytophthora en twee genen onderzoekers van de Universiteit van Leeds hebben ontdekt dat ze de besmetting door een kleine worm, het aardappelcysteaaltje, blokkeren. Het zal ook DNA hebben dat het Amerikaanse bedrijf J.R. Simplot heeft gebruikt om een aardappelras te ontwikkelen, onlangs gecommercialiseerd , dat minder donkere vlekken heeft en minder asparagine bevat, een chemische stof die de ophoping van a vermoedelijk kankerverwekkend tijdens koken op hoge temperatuur.
De groep van Jones heeft al een aardappelziekte-resistente aardappel ontwikkeld, met behulp van een enkel gen dat het heeft gekloond van een gen dat wordt gevonden in een wilde aardappelplant. Voor een commercieel product is een enkel resistentiegen echter niet genoeg, zegt hij, omdat het waarschijnlijk zou leiden tot het ontstaan van ziekteverwekkers die resistent zijn tegen dat gen. Jones zegt dat een belangrijk doel van dit project is om de hypothese te testen dat het stapelen van meerdere resistentiegenen kan beschermen tegen dit gevaar. Zijn groep vond alle drie de genen in wilde aardappelen.
Aardappelen zijn een belangrijk basisgewas over de hele wereld. In termen van directe menselijke consumptie behoren ze samen met tarwe en rijst tot de beste voedingsmiddelen wereldwijd. Ze zijn ook behoorlijk vatbaar voor ziekten, met name Phytophthora, die halverwege de 19e eeuw leidde tot de Ierse aardappelhongersnood. Veroorzaakt door een schimmelachtig organisme, blijft het een rampzalige plaag voor aardappelgewassen, zegt Jones, en boeren in het VK moeten 15 keer per jaar pesticiden sproeien om het te bestrijden. De ziekte kost de Britse aardappelindustrie meer dan $ 90 miljoen per jaar. Wereldwijd kost het zo'n $ 5 miljard.
Parasitaire nematoden zijn een even grote economische belasting voor de aardappelindustrie in het VK en wereldwijd vanwege de kosten van pesticiden en verloren gewassen. Onderzoekers van de Universiteit van Leeds dragen DNA-sequenties bij aan Jones' nieuwe aardappel die hem krachtige wapens zal geven om de wormen te bestrijden. De Leeds-groep heeft aangetoond dat het introduceren van genen die alleen tot expressie worden gebracht in de wortels van de nieuwe aardappel, het gewas twee verschillende afschrikmiddelen zou moeten geven.
Blauwe plekken is een ander duur probleem. Aangezien consumenten de voorkeur geven aan aardappelen zonder donkere vlekken, verspillen bedrijven enorm veel perfect eetbaar voedsel. Simplot, dat onlangs het project van Jones helpt financieren en expertise en technologie levert goedkeuring gekregen van de Amerikaanse regelgevende instanties om een aardappel te verkopen die DNA bevat dat de hoeveelheid van bepaalde suikers die verantwoordelijk zijn voor blauwe plekken vermindert, evenals de hoeveelheid asparagine. Asparagine is verantwoordelijk voor de ophoping van acrylamide, wat het risico op bepaalde vormen van kanker kan verhogen, tijdens het koken.
Om het nieuwe DNA te leveren, zullen Jones en zijn collega's een gevestigde methode gebruiken, transformatie genaamd, die gebruik maakt van een natuurlijk proces waarbij bacteriën DNA naar planten overbrengen. Vervolgens identificeren ze met uitgebreide screening en DNA-analyse enkele aardappelen die alle gewenste eigenschappen lijken te hebben en worden die in het veld getest. We willen dingen zo snel mogelijk in het veld krijgen, zegt Jones, die zegt dat de onderzoekers binnen drie jaar moeten weten of ze lijnen hebben die het waard zijn om te commercialiseren.
Indien succesvol, zegt Jones, zal het project de waarde van deze technologie illustreren als een manier om de productie duurzamer te maken en tegemoet te komen aan de voedselzekerheidsbehoeften. Dezelfde algemene benadering is van toepassing op andere gewassen en kan andere destructieve ziekten aanpakken, zoals tarweroest, zegt hij.
Omdat het voordelen zou hebben voor consumenten, boeren en het milieu, klinkt het alsof ze de perfecte aardappel aan het ontwikkelen zijn, zegt Ewen Mullins , senior onderzoeker bij Teagasc, het Ierse onderzoeksbureau voor landbouw. Mullins, die de milieu-impact van nieuwe plantveredelingstechnologieën test, zegt dat de grootste uitdagingen waarmee Jones' groep zal worden geconfronteerd waarschijnlijk niet technisch zijn. De wetenschap heeft de afgelopen jaren zoveel vooruitgang geboekt dat het nu relatief eenvoudig is om een organisme met zoveel nieuwe eigenschappen te ontwikkelen, zegt hij, hoewel er daarna een uitgebreid veiligheids- en regelgevingsproces zal zijn. Het moeilijkste is om de acceptatie door de consument ervoor te krijgen, zegt Mullins. Dat proces, voegt hij eraan toe, zou idealiter parallel aan de technologische ontwikkeling moeten plaatsvinden.