Banany edytowane przez CRISPR

Częścią problem jest to, że wszystkie rośliny bananów Cavendish są klonami. Te rośliny są triploidalnymi hybrydami i dlatego nie tworzą nasion. Są także sterylne. Rozmnaża się je przez sadzenie odrostów korzeniowych z podziemnego bulwiastego kłącza. Dlatego też cały przemysł Cavendish zasadniczo składa się z klonów. To jest najwyższy stopień monokultury – co powoduje, że są wyjątkowo podatne na choroby, takie jak TR4.

Jednym rozwiązaniem jest to, co zrobili po utracie Gros Michel – wyhodowanie nowego banana, który jest odporny na TR4. Niewiele jednak odmian ma cechy niezbędne dla komercyjnego banana. Musi powoli dojrzewać, żeby dało się go przewozić, i musi być smaczny. Podobno banany Cavendish bledną w porównaniu ze swoimi smaczniejszymi poprzednikami i wielu niepokoiło się, że ludzie ich nie zaakceptują. Istnieje wiele lokalnych odmian deserowych bananów, niektóre z nich są bardzo smaczne (próbowałem kilka, jak jabłkowe banany, istotnie smaczne). Nie bardzo jednak daje się je przewozić statkami i dlatego są głównie dostępne lokalnie.

Innym rozwiązaniem jest wyhodowanie lub genetyczne zmanipulowanie Cavendish (albo też Gros Michel), by były odporne na TR4. Mogłoby to dać przynamniej kolejne stulecie z bananami. Grupa badawcza w Australii pracuje z wersją Cavendish, która jest edytowana przez CRISPR i jest odporna na TR4. Na szczęście natura już ma częściowe rozwiązanie – niektóre dzikie rodzaje bananów mają gen, RGA2, który daje odporność na TR4. W rzeczywistości, gen RGA2 już jest obecny w Cavendish, tyle tylko, że jego ekspresja stanowi 10% ekspresji w odpornych odmianach. Wszystko więc, co naukowcy muszą zrobić, to wzmocnić ekspresję już obecnych w Cavendish genów RGA2. Zrobili to i są obecnie na etapie prób polowych, które pokazują, że banany nabyły większej odporności.   

Istnieje także gen z nicienia, Ced9, który nadaje odporność na TR4. Australijska grupa nie używa tego genu, ale jest to inna droga do osiągnięcia odpornych bananów. W którymś momencie możemy sięgnąć po ten gen.

Przyszła wiadomość, że Del Monte zgodził się finansować australijską grupę, która pracuje nad Cavendish z wzmocnionym RGA2. Miejmy nadzieje, że pozwoli to na wprowadzenie odpornego banana na rynek w porę, by go uratować. I, oczywiście, są aktywiści sprzeciwiający się GMO, którzy wojują przeciwko temu bananowi – bez żadnego uzasadnienia. Po prostu sprzeciwiają się wszystkiemu, co jest GMO z pokrętnych przyczyn ideologicznych.

Prowadzimy wyścig zbrojeń z zakaźnymi chorobami. To wychodzi poza banany – nasza infrastruktura rolna jest w nieustannej walce z szkodnikami i chorobami. Musimy używać wielostronnej obrony, czegoś, co nazywa się “integrowaną ochroną roślin”. Musimy utrzymać poziom produkcji rolnej, by wyżywić świat, ale równocześnie przystosowywać nasze praktyki do minimalizowania groźby chorób roślin. To jest nigdy niekończąca się walka. Będziemy potrzebować każdego narzędzia, jakie mamy, włącznie z inżynierią genetyczną, by dotrzymać kroku. Bez genetycznej modyfikacji przemysł bananowy zniknie. Inne plony są zagrożone w podobny sposób - genetyczna inżynieria już uratowała przemysł papai na Hawajach. Choroba zazieleniania owoców cytrusowych grozi naszym uprawom cytrusów.  

Zastanawiam się jak to będzie za 50, 100 lub 500 lat. Czy wejdziemy w odnawialny krąg, w którym będziemy porzucać pewne uprawy i zastępować je odpornymi, ale z czasem będziemy mogli powracać do nich, kiedy specyficzne dla nich choroby zanikną (podobnie do odporności na antybiotyki)? Lub może będziemy musieli rozwijać uprawy rolne na Księżycu lub na Marsie, albo na orbitujących stacjach, które są całkowicie sterylne poza uprawianymi roślinami i dobrotliwymi bakteriami w ziemi – ale bez szkodników. Mogłyby tam pracować roboty i mogłyby być całkowicie oddzielone od jakiegokolwiek możliwego zanieczyszczenia.

Inną korzyścią pozaziemskiej produkcji naszej żywności byłoby to, że więcej powierzchni Ziemi mogłoby powrócić do naturalnych ekosystemów. Obecnie rolnictwo używa około połowę nadającej się do zamieszkania ziemi. Jest to chyba największy negatywny skutek dla innych gatunków, utrata habitatu na rzecz rolnictwa. To, oczywiście, jest rozwiązanie na daleką przyszłość (co najmniej kilka stuleci), ale zastanawiam się, czy nie będzie to najlepsze rozwiązanie.

W międzyczasie inżynieria genetyczna jest prawdopodobnie naszą najlepszą szansą wyprzedzania o krok najgorszych patogenów, takich jak TR4.

CRISPR - Edited Bananas

NeuroLogica Blog, 19 lutego 2021

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska