211service.com
Strävan efter att konstruera den perfekta potatisen
Superspuds kommer.
En genetiskt modifierad potatis som kan motstå destruktiv smuts, försvara sig mot parasitmaskar, undvika blåmärken och minska ansamlingen av ett misstänkt cancerframkallande ämne under tillagning skulle vara värt många miljarder dollar per år för potatisproducenter över hela världen. Det skulle också kunna fungera som en modell för teknik för att ta itu med problem som påverkar många olika grödor och som alltmer sannolikt kommer att orsaka oro för global livsmedelssäkerhet när befolkningen växer och världens klimat blir mer oförutsägbart (se Varför vi behöver genetiskt modifierade livsmedel).
Den här megatåliga potatisen är målet för ett nytt projekt officiellt lanserad av forskare i Storbritannien den här veckan. Om de lyckas, skulle detta vara den första potatisen som har alla dessa egenskaper, som var och en redan har visats i tidigare genetiskt modifierade versioner av populära potatissorter. Den femåriga strävan kommer att ledas av Jonathan Jones , en forskare vid Sainsbury Lab i Storbritannien och en av världens ledande experter på växtsjukdomars genetik.
Potatisen Jones siktar på kommer att innehålla tre gener som hans grupp har visat för att ge resistens mot sena rodnad och två gener forskare vid University of Leeds har funnit att de blockerar angrepp av en liten mask som kallas potatiscystnematoden. Det kommer också att ha DNA som det amerikanska företaget J.R. Simplot använde för att konstruera en potatissort, nyligen kommersialiserats , som har färre mörka fläckar och innehåller mindre asparagin, en kemikalie som kan orsaka ackumulering av misstänkt cancerframkallande under tillagning i hög temperatur.
Jones grupp har redan konstruerat en resistent potatis med hjälp av en enda gen som den klonat från en som finns i en vild potatisplanta. För en kommersiell produkt kommer en enda resistensgen inte att räcka, säger han, eftersom det sannolikt skulle leda till uppkomsten av patogenstammar som är resistenta mot den genen. Jones säger att ett viktigt mål med detta projekt är att testa hypotesen att stapling av flera resistensgener kan skydda mot denna fara. Hans grupp hittade alla tre generna i vildpotatis.
Potatis är en viktig basgröda över hela världen. När det gäller direkt konsumtion är de bland de bästa livsmedel globalt, tillsammans med vete och ris. De är också ganska mottagliga för sjukdomar, särskilt sen pess, som ledde till den irländska potatissvälten i mitten av 1800-talet. Orsakad av en svampliknande organism förblir det ett katastrofalt gissel för potatisgrödor, säger Jones, och bönder i Storbritannien måste spraya bekämpningsmedel 15 gånger om året för att bekämpa det. Sjukdomen kostar den brittiska potatisindustrin mer än 90 miljoner dollar per år. Globalt kostar det cirka 5 miljarder dollar.
Parasitiska nematoder är en liknande massiv ekonomisk belastning för potatisindustrin i Storbritannien och över hela världen på grund av kostnaderna för bekämpningsmedel och förlorade grödor. Forskare från University of Leeds bidrar med DNA-sekvenser till Jones nya potatis som kommer att ge den kraftfulla vapen för att bekämpa maskarna. Leeds-gruppen har visat att införandet av gener som endast uttrycks i rötterna av den nya potatisen borde ge grödan två distinkta avskräckande medel mot dem.
Blåmärken är ett annat dyrt problem. Eftersom konsumenter föredrar potatis utan mörka fläckar, slösar företag en enorm mängd perfekt ätbar mat. Simplot, som hjälper till att finansiera Jones projekt och bidrar med expertis och teknologi, nyligen fått godkännande från amerikanska myndigheter att sälja en potatis som innehåller DNA som minskar mängden av vissa sockerarter som orsakar blåmärken, såväl som mängden asparagin. Asparagin är ansvarigt för ackumuleringen av akrylamid, vilket kan öka risken för vissa cancerformer, under matlagning.
För att leverera det nya DNA:t kommer Jones och hans kollegor att använda en väletablerad metod som kallas transformation, som drar fördel av en naturlig process genom vilken bakterier överför DNA till växter. Sedan kommer de att använda omfattande screening och DNA-analys för att identifiera några potatisar som verkar ha alla önskade egenskaper, och de kommer att testas i fält. Vi vill få saker på fältet så snart som möjligt, säger Jones, som säger att forskarna bör veta inom tre år om de har några linjer värda att kommersialisera.
Om det lyckas, säger Jones, kommer projektet att illustrera värdet av denna teknik som ett sätt att göra produktionen mer hållbar och tillgodose behoven av livsmedelssäkerhet. Samma allmänna tillvägagångssätt är tillämpligt på andra grödor och kan ta itu med andra destruktiva sjukdomar, som veterost, säger han.
Eftersom det skulle ha fördelar för konsumenter, bönder och miljön, låter det som att de utvecklar den perfekta potatisen, säger Ewen Mullins , seniorforskare vid Teagasc, Irlands forskningsbyrå för jordbruk. Mullins, som testar miljöpåverkan från nya växtförädlingstekniker, säger att de största utmaningarna som Jones grupp kommer att möta förmodligen inte kommer att vara tekniska. Vetenskapen har utvecklats så mycket de senaste åren att det nu är relativt enkelt att utveckla en organism med så många nya egenskaper, säger han, även om det kommer att bli en omfattande säkerhets- och regleringsprocess efteråt. Det svåra är faktiskt att få konsumentacceptans för det, säger Mullins. Den processen, tillägger han, borde helst pågå parallellt med teknikutvecklingen.