Biolog Shimon Gepstein nie zamierzał szukać rewolucyjnej technologii, która odnosi oszałamiające sukcesy, produkując odporne na suszę ryż, pszenicę, buraki cukrowe, bawełnę, proso i inne rośliny uprawne w wielu krajach.
Żeby zobaczyć, czy uda im się wyhodować tytoń o dłuższym okresie wzrostu i dłuższym okresie trwałości, razem z współpracownikami majstrował przy “odmładzającym” hormonie roślin, cytokininie. Eksperymenty wychodziły wspaniale – a potem na kilka tygodni zaniedbali podlewania genetycznie zmodyfikowanych roślin. Zaskakująco, po ponownym nawodnieniu, rośliny wróciły do życia.
W ten sposób Gepstein odkrył, że cytokininy podnoszą również zdolność rośliny do przetrwania suszy. Naukowcy na całym świecie od dawna szukali mechanizmu biologicznego u roślin, który można tak wzmocnić, by rośliny nabyły odporności na suszę.
“To była pierwsza informacja o nowym mechanizmie” – mówi Gepstein w wywiadzie dla ISRAEL21c. - “Ten związek między starzeniem się a tolerancją na stres jest nowy, jak również odkrycie, że cytokininy odgrywają główną rolę w odporności na suszę”.
Gepstein, obecnie Profesor Emeritus w Technion – Izraelskim Instytucie Technologii, współpracował z University of California-Davis przy dalszych badaniach i opublikował wstępne odkrycia w 2007 r. w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Uniwersytety opatentowały technologię odporności na susze i dały licencję Arcadia Biosciences, agrotechnicznej firmie z Kalifornii, która zleciła dalej sprzedaż swoich nasion firmom, które sprzedają modyfikowane produkty w Stanach Zjednoczonych i za granicą. W lipcu 2013 r. zatwierdzony został chiński patent, torując drogę innowacyjnej technologii izraelskiej na kolejny olbrzymi rynek.
„Technologia została zastosowana do kilku głównych roślinach uprawnych i ukazały się artykuły innych laboratoriów używających naszej technologii, bo została dobrze przyjęta i zaakceptowana na świecie” mówi Gepstein, były przewodniczący Izraelskiego Towarzystwa Nauki o Roślinach.
Chroni także przed zimnem, upałami i owadami
Gepstein i jego zespół badawczy opublikują wkrótce nowy artykuł, pokazujący, jak te same modyfikacje genetyczne cytokinin chronią także rośliny przed stresem spowodowanym zimnem, upałami, zasoleniem, owadami i pasożytami.
„Zaczęliśmy od opóźnienia starzenia się, a skończyliśmy z czymś zupełnie innym, co jest nie mniej ważne, a może nawet ważniejsze.” – mówi Gepstein, który ma doktorat z fizjologii roślin z Uniwersytetu w Tel Awiwie, a studia podoktoranckie odbywał na University of California badając hormony roślin.
Bardzo chce uspokoić wszelkie obawy co do bezpieczeństwa modyfikacji genetycznej cytokinin, wyjaśniając, że ryzyko krzyżowania całych roślin, które mają setki tysięcy genów, jest dużo większe, bo nie rozumiemy jeszcze dobrze wszystkich ich mechanizmów genetycznych. W odróżnieniu od tego postęp tutaj osiągnięto przez zmodyfikowanie jednego genu, który już istnieje w roślinie w stanie naturalnym.
„Nie wprowadziliśmy żadnych obcych genów; po prostu rozszerzyliśmy aktywność naturalnego genu jednego hormonu, który już jest obecny w roślinie. Jest całkowicie rdzenny – podkreśla Gepstein. – Jest to dokładniejsze, bo wiemy dokładnie, co robimy”.
Ta technologia przynosi korzyści wszędzie, również w Izraelu.
Gepstein mówi, że zdolność przetrwania przez trzy tygodnie bez wody ma wielkie znaczenie dla izraelskich farmerów: „Podczas izraelskiej zimy po pierwszych deszczach nasiona pszenicy kiełkują, a potem nie padają żadne deszcze przez kilka tygodni. Jeśli zmodyfikowana roślina może przetrwać ten suchy okres, aż deszcz ponownie spadnie kilka tygodni później, możemy uratować całe pole”.
A ponieważ te rośliny wymagają znacznie mniej wody, można je uprawiać w suchszych regionach z mniejszymi zasobami naturalnymi.
How serendipity in an Israeli lab led to drought-resistant plants
Israel21c, 19 września 2013
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
Abigail Klein Leichman
Izraelska publicystka, zastępca redaktora naczelnego w Israel21c, pozarządowej organizacji dostarczającej informacji dotyczących rozwoju nauki, techniki, opieki zdrowotnej itp. w Izraelu oraz wpływu wynalazków izraelskich na rozwój nauki na świecie.
Abigail Klein Leichman urodziła sie w Stanach Zjednoczonych i w 2007 roku przeniosła się do Izraela. Wcześniej była stałą publicystką dziennika w New Jersey oraz publikowała artykuły związane głównie z rozwojem nauki w wielu pismach amerykańskich.
