Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Forædling og genteknologi skal gå hånd i hånd

Mennesker, miljø og husdyr kan få gavn af korn, der fremavles til at indeholde højere mængder af enzymet fytase, som øger tilgængeligheden af fosfat og andre mineraler. Traditionel planteforædling kan ikke stå alene, men kan med fordel kombineres med den såkaldt cisgenese.

24.02.2014 | Janne Hansen

Kernerne fra den genmodificeret byg høstes manuelt med en saks, hvorefter alt andet plantemateriale end aksene samles i containere og sendes til afbrænding. Efter høsten sprøjtes marken med Roundup for at dræbe alle kimplanter der fremspirer fra spildte frø. Foto: Inger Holme

Forskere fra Aarhus Universitet har undersøgt mulighederne for at øge tilgængeligheden af fosfat og andre mineraler fra korn ved hjælp af en type gensplejsning, der hedder cisgenese, og fundet, at det kan lade sig gøre.

- Med cisgenese overføres kun gener fra samme art eller mellem arter, der kan krydses med hinanden. Desuden må planterne ikke indeholde andre dna-sekvenser fra fjernt beslægtede arter, såsom bakterielle antibiotikaresistens-gener, der meget ofte anvendes under fremstillingen af gensplejsede planter. Cisgene planter er produceret ud fra den samme genpulje, som anvendes i traditionel forædling.

Flere rundspørgeundersøgelser i Europa og USA har vist, at en af de væsentligste bekymringer ved gensplejsning hos befolkningen er, at man overfører genetisk materiale mellem fjernt beslægtede arter, der normalt ikke kan krydses med hinanden. Dette problem er man ud over med cisgene planter.

Cisgenese-blev introduceret af hollandske forskere for at imødekomme denne skepsis. Siden konceptets introduktion i 2006 har flere undersøgelser i Europa vist, at der er en væsentlig højere procentdel af befolkningen, der kan acceptere cisgene afgrøder end afgrøder gensplejset med genetisk materiale fra fjernt beslægtede arter.

Da cisgene planter er meget lig traditionelt forædlede arter, er der i både EU og i USA igangværende diskussioner om og tiltag til at regulere cisgene planter som traditionelt forædlede planter i stedet for at regulere dem som gensplejsede planter.

Hvorfor fytase?

Fosfor og andre mineraler er livsvigtige stoffer for dyr og planter. Fytase er et enzym, der findes i plantecellerne. Det kan nedbryde plantens fytinsyre og derved frigøre fosfat, så dyret kan optage det. Dyr kan ikke selv producere fytase, så det er vigtigt, at de får enzymet tilført via foderet.

Forøget aktivitet af fytase i bygkerner anvendt til foder kan både nedsætte den mængde fosfat, der normalt tilsættes dyrenes foder og den mængde, der ryger ud af den anden ende af dyrene, og havner på markerne og i vandmiljøet.

Dobbeltdosis af gen for vigtigt enzym

Byg indeholder fra naturens hånd relativt lave mængder af fytase i kernerne. Da der ikke findes stor variation indenfor forskellige bygsorter, er det ikke muligt at forbedre fytaseaktiviteten i bygkernerne blot ved almindelige forædling.

Metoden, som forskerne udvikler, går ud på at fremavle kornsorter med dobbeltdosis af det gen, der koder for enzymet fytase for derved at forhøje fytase-aktiviteten i bygkernerne.

- Genet, der koder for fytase-aktivitet i kernerne, er blevet isoleret fra byg og indsat igen i byg ved hjælp af gensplejsning, som en ekstra kopi af genet, forklarer seniorforsker Inger Holme fra Aarhus Universitet.

I perioden 2007 til 2010 har forskerne i laboratoriet og væksthuset gensplejset og opformeret bygplanter, der indeholder dobbeltdosis af genet for fytase. Her fandt de, at den ekstra kopi af fytase-genet forøger fytase-aktiviteten i bygkernerne to til tre gange. I 2011 blev de cisgene planter undersøgt på kryds og tværs for at sikre, at det nye gen ikke påvirker andre genetiske funktioner i bygplanten.

Det tegner godt

En ting er det, man kommer frem til i et laboratorium. Det kan være en helt anden sag, når byggen står i en mark og dyrkes under almindelige forhold. Da den cisgene byg ikke indeholder antibiotikaresistens-gener, er det muligt at få tilladelse til at dyrke den i marken. Derfor bliver den cisgenetiske byg plantet ud i marken fra 2012 frem til 2016. Resultaterne tegner godt.

- Analyserne fra de første års høst viser, at bygkerner fra planter dyrket i marken også har en øget fytaseaktivitet, og at der tilsyneladende ingen bivirkning eller andre effekter er, siger seniorforsker Inger Holme.

Når markforsøgene er overstået vil det næste naturlige skridt være at lave forsøg med grise, kyllinger eller rotter og overføre teknikken til andre kornsorter.

Du kan også læse den populærvidenskabelige artikel Fosfor i hvede kan nu udnyttes bedre.


Yderligere oplysninger

Seniorforsker Inger Holme
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Aarhus Universitet
e-mail: inger.holme@agrsci.dk, telefon: 8715 8238

Offentligheden / Pressen