Uprawa transgenicznych roślin: szansa czy zagrożenie?

Hodowla i genetyka

U

U

U

P

P

P

R

R

R

A

A

A

W

W

W

A

A

A

T

T

T

R

R

R

A

A

A

N

N

N

S

S

S

G

G

G

E

E

E

N

N

N

II

I

C

C

C

Z

Z

Z

N

N

N

Y

Y

Y

C

C

C

H

H

H

R

R

R

O

O

O

Ś

Ś

Ś

LL

L

II

I

N

N

N

::

:

S

S

S

Z

Z

Z

A

A

A

N

N

N

S

S

S

A

A

A

C

C

C

Z

Z

Z

Y

Y

Y

Z

Z

Z

A

A

A

G

G

G

R

R

R

O

O

O

Ż

Ż

Ż

E

E

E

N

N

N

II

I

E

E

E

??

?

IHAR – PIB, Zakład Biochemii i Fizjologii Roślin w Radzikowie, 05-870 Błonie e-mail: a.aniol@ihar.edu.pl

ospodarcze wykorzystanie nowych odmian roślin, których istotne cechy użytkowe zostały znacznie popra-wione dzięki zastosowaniu nowych metod, pozwalających na modyfikacje na poziomie molekularnym (tzw. organizmy GMO), napo-tyka na zdecydowany opór pewnych grup społecznych, odzwierciedlony w głośnych kontrowersjach, jakie przetaczają się od czasu do czasu w mediach. Niestety, pro-blematyka ta w odbiorze społecznym jest silnie zdominowana przez emocje, które w nikłym tylko stopniu są uzasadnione wyni-kami prac eksperymentalnych.

Odmiany transgeniczne pojawiły się w ob-rocie w 1996 roku; w ciągu 14 lat użytkowa-nia powierzchnia zasiewów tymi odmianami osiągnęła 130 mln ha w skali globu. Jest to, jak dotąd, najszybciej wdrażana nowa tech-nologia w rolnictwie. Odmiany GMO są uprawiane w 21 krajach przez ponad 8,5 mln rolników, przy czym 7,7 mln to właściciele drobnych gospodarstw w krajach rozwijają-cych się. Ta nowa technologia rozprzestrze-nia się zarówno w krajach rozwiniętych go-spodarczo (USA i Kanada), jak i rozwijają-cych się (Argentyna, Brazylia, Chiny). Mimo wyższej ceny nasion odmian GMO i dużych oporów w ich stosowaniu w Europie są one na tyle atrakcyjne ekonomicznie, że pojawiły się już w krajach UE, a obszar ich upraw będzie najprawdopodobniej dynamicznie rosnąć, szczególnie gdy pojawi się na rynku tzw. druga generacja odmian GMO, o no-wych walorach odżywczych lub technolo-gicznych. Obecnie uprawiane odmiany trans-geniczne, tzw. odmiany pierwszej generacji, charakteryzują się zaledwie dwiema nowymi

cechami: pierwsza to wprowadzenie genu warunkującego odporność na działanie nie-specyficznych herbicydów, druga daje od-porność na pewną grupę owadów – szkodni-ków roślin uprawnych. Odporność ta jest warunkowana genami pochodzącymi z bak-terii glebowej Bacillus thuringensis (geny Bt) kodującymi białka, które są toksyczne dla owadów błonkoskrzydłych.

Transgeneza

Nowe odmiany roślin uprawnych, uzyskane przy użyciu technik biologii molekularnej, nazwano odmianami transgenicznymi lub roślinami GMO. Jednak modyfikacje gene-tyczne są wykorzystywane od niepamiętnych czasów przez człowieka w tworzeniu nowych odmian roślin uprawnych czy ras zwierząt. Tak więc nie sam fakt modyfikacji genetycz-nej jest czymś nowym, ale sposób jej prze-prowadzenia. Przenoszenie fragmentów DNA między organizmami przy użyciu tech-nik biologii molekularnej nazywamy trans-genezą.

Transgeneza pozwala na selekcję okre-ślonego genu, odpowiedzialnego za daną cechę rośliny, podczas gdy przy stosowaniu dotychczasowych metod hodowlanych se-lekcję prowadzono w oparciu o cechy feno-typowe roślin, na ich podstawie dedukując, jakie jest ich genetyczne uwarunkowanie. Uproszczenie i skrócenie procesu hodowla-nego przy zastosowaniu transgenezy wynika z tego, że hodowca biotechnolog nie musi operować całymi kompletami informacji ge-netycznej dwóch organizmów i mozolnie wyszukiwać pożądanych form, a może bez-pośrednio wprowadzić do danego organizmu

G

Komentarz [xxx1]: bez kursywy

Komentarz [xxx2]: bez kursywy,

można pogrubić

jeden lub kilka genów warunkujących pożą-daną cechę, np. odporność na szkodnika. Transgeneza pozwala na wprowadzanie cech z każdego organizmu, otwierając przed hodowcami biotechnologami nowe możliwo-ści wprowadzania do roślin uprawnych ge-nów warunkujących cechy dotąd niemożliwe do osiągnięcia i tworzenia odmian o zupełnie nowym użytkowaniu, często nie związanym z wyżywieniem ludzi czy zwierząt.

Co się więc stało, że wprowadzanie do uprawy transgenicznych odmian roślin rolni-czych napotyka na tak duży opór, szczegól-nie w Europie? Dlaczego uprawa odmian uzyskiwanych na drodze hodowli mutacyjnej, począwszy od lat 60. ubiegłego wieku, nie budziła oporów, mimo że metoda indukowa-nia mutacji poprzez napromieindukowa-nianie nasion dużymi dawkami promieniowania gamma było techniką znacznie bardziej „inwazyjną” niż transgeneza?

Stosowanie transgenezy w hodowli roślin uprawnych i wykorzystywanie tak uzyska-nych odmian w produkcji roślinnej jest najo-strzej krytykowanym działem biotechnologii rolniczej. Wynika to z różnych powodów, przed wszystkim jednak z tego, że po pierw-sze – wykorzystanie roślin transgenicznych w tym dziale produkcji wiąże się z wprowa-dzaniem na szeroką skalę GMO do środowi-ska przyrodniczego i po drugie – zbierany z tych roślin plon lub uzyskane z niego produk-ty są składnikami żywności. Powyższe dwa aspekty wykorzystywania GMO stanowią główny motyw dyskusji, zarówno w debatach publicznych, jak i w gronach eksperckich, przygotowujących merytoryczne przesłanki regulacji prawnych w obszarze stosowania GMO w gospodarce.

Najczęściej używane argumenty p r z e c i w n i k ó w

stosowania biotechnologii w rolnictwie 1. Modyfikacja genetyczna jest czymś nowym, dotąd niespotykanym w rolnic-twie, zatem efekty takiej działalności są nieprzewidywalne i mogą być katastrofal-ne zarówno dla środowiska naturalkatastrofal-nego, jak i zdrowia ludzi i zwierząt.

Każdy gatunek wykorzystywany przez czło-wieka uległ modyfikacjom genetycznym,

często bardzo gruntownym. Wystarczy spoj-rzeć na różne rasy psów czy też kukurydzę, które zostały zmodyfikowane w tak zasadni-czy sposób, że bez pomocy człowieka nie są w stanie utrzymać się w środowisku, podob-nie jak większość roślin uprawnych. I udo-mowionych zwierząt. Jednak dotąd organi-zmy użytkowane przez człowieka były mody-fikowane na drodze selekcji i rozmnażania losowo pojawiających się nowych form w potomstwie powstałym w wyniku segregacji genów rodzicielskich podczas krzyżowania czy też spontanicznie powstających nowych genów, czyli mutacji.

Metody biologii molekularnej natomiast pozwalają na znaczne uproszczenie i skró-cenie całego procesu hodowli nowej odmia-ny, polegające na możliwości wprowadzenia określonego genu lub kilku genów odpowie-dzialnych za pożądaną cechę. Krótko mó-wiąc, biotechnologia pozwala ominąć żmud-ny, czaso- i pracochłonny proces poszuki-wania losowo pojawiającego się osobnika o pożądanych cechach. Transgeneza jest za-tem nową metodą, narzędziem pozwalają-cym hodowcy na bardziej precyzyjne two-rzenie zmienności i jej wykorzystywanie w hodowli. Metoda ta otwiera przed hodowca-mi biotechnologami nowe możliwości two-rzenia nowych kombinacji genów warunkują-cych cechy dotąd niemożliwe do osiągnięcia i tworzenia odmian o zupełnie nowym użyt-kowaniu.

Każdy produkt biotechnologii, tak jak i in-nych metod hodowli, powinien być oceniany indywidualnie: jaki gen wprowadzono, co jest jego produktem i jaki jest jego wpływ na inne cechy rośliny.

2.Tworzenie zmienności genetycznej przy użyciu metod rekombinowanego DNA może prowadzić do ubocznych efektów, których nie da się przewidzieć.

Oczywiście, że tak. Niewiele albo wręcz żadna z aktywności człowieka nie jest do końca przewidywalna, jeżeli chodzi o po-średnie i odległe w czasie oddziaływanie, co nie oznacza, że świadomość braku stupro-centowej pewności ma paraliżować naszą działalność. Jak powiedział twórca zielonej rewolucji Norman Borlaug, człowiek stracił szanse na życie zgodne z naturą około 10 tysięcy lat temu, gdy ze zbieracza i łowcy

Komentarz [xxx4]: np.

stał się rolnikiem. Nie oznacza to zgody na bezmyślne niszczenie środowiska, ale też za utopię należy uważać powrót do tzw. natury, który oznacza nie tylko sielski tryb życia, jak sugeruje to propaganda ekstremalnych obrońców środowiska, ale również choroby i głód, które też są elementem środowiska naturalnego. Produkty transgenezy dopusz-czone do obrotu po bardzo rygorystycznych badaniach są jak dotąd najskrupulatniej ba-danymi roślinami w historii.

3. Uprawa odmian GMO zagraża bioróż-norodności i prowadzi do eliminacji wielu gatunków flory i fauny.

Często argumenty tego rodzaju są formuło-wane w oderwaniu od rzeczywistości. To oczywiste, że wraz z rozwojem hodowli ro-ślin coraz większe obszary upraw obsiewane są jedną lub kilkoma odmianami danego gatunku, które są najlepsze w danym okre-sie. Jest to zjawisko ściśle związane z roz-wojem hodowli roślin i odmiany GMO nie wnoszą tutaj nic nowego. W Europie, w tym i w Polsce, uprawa lokalnych odmian zakoń-czyła się kilkadziesiąt lat temu. Zatem zmniejszenie bioróżnorodności w rolnictwie jest faktem, ale odmiany GMO mają na ten fakt taki sam wpływ jak wszystkie inne pro-dukty hodowli roślin. Można i należy prze-ciwdziałać procesowi zmieszania zmienności genetycznej naszych roślin uprawnych, czyli tzw. erozji genetycznej, i paradoksalnie no-we narzędzie, jakim jest transgeneza, stwa-rza nowe możliwości.

4. Tworzenie i uprawa odmian transge-nicznych odpornych na herbicydy stano-wi zagrożenie dla środostano-wiska naturalne-go.

Zagrożenie to ma polegać na tym, że wraz z pyłkiem, jeśli gatunek jest obcopylny, ów gen odporności na totalny herbicyd, np. Roun-dup, może „uciec”, zapylając spokrewnione z uprawną rośliną chwasty. W zarzucie tym akcentuje się fakt „ucieczki” transgenu. In-nym niebezpieczeństwem związaIn-nym z tym zagadnieniem jest, podobnie jak w przypad-ku genów Bt, możliwość ewolucji chwastów lub szkodników, które wytworzą rasy lub formy odporne na herbicyd lub białko Bt.

Z dotychczasowego doświadczenia ho-dowców i rolników wynika, że nie ma w

przy-rodzie „ostatecznych” rozwiązań; każda od-porność na choroby czy szkodniki „znalezio-na” czy „wprowadzo„znalezio-na” do odmian upraw-nych po jakimś czasie „zanika”, tzn. atakują-ce roślinę uprawną patogeny tworzą rasy niewrażliwe na produkty danego genu od-porności. Na tym polega ciągły wyścig mię-dzy hodowcami i patogenami. Prawdopo-dobnie dotyczyć to będzie również genów Bt, ale proces ten nie ma nic wspólnego z fak-tem, że odmiany te powstały jako odmiany transgeniczne.

Nic nie wskazuje na to, by odporność na Roundup dawała roślinom jakąkolwiek prze-wagę selekcyjną poza polami uprawnymi. Uodparnianie się chwastów na herbicydy, jak i metody zaradzenia, znane są od dawna i w tym kontekście technika GMO nie wnosi nic nowego.

5. Właścicielami technologii GMO są pra-wie wyłącznie pra-wielkie, międzynarodowe korporacje, które mają tendencję do mo-nopolizacji rynku i uzależniania od siebie producentów.

Zarzut jest prawdziwy. Sytuacja taka mogła się wytworzyć tylko dlatego, że zaniechano odpowiednich badań w sektorze publicznym, nie tylko w Europie, ale również w USA. In-westowanie w badania pieniędzy prywatnych skutkuje nieuchronnie tworzeniem systemów pozwalających na jak najszybszy zwrot po-niesionych nakładów wraz z odpowiednimi zyskami i stąd rozwój systemów ochrony własności intelektualnej i patentowania wy-nalazków w sferze biologii. Na dłuższą metę nie jest to dobra sytuacja, w tym również i dla samego sektora prywatnego, który z na-tury nie będzie inwestował w badania mocno wyprzedzające i ryzykowne, a tylko takie mogą zapewnić stabilny rozwój. Jednak roz-wiązanie tych problemów tkwi w intensyfika-cji finansowania badań rolniczych ze środ-ków publicznych, a nie w odrzucaniu techno-logii.

6. Europa, i w niej Unia, jest ogarnięta nastrojami przeciwnymi modyfikacjom genetycznym w produkcji żywności, za-tem wprowadzanie do uprawy w Polsce odmian GMO może zaszkodzić dyna-micznie rozwijającemu się eksportowi

naszych produktów żywnościowych do Unii Europejskiej.

Nadmierna restrykcyjność w dostępie pol-skich rolników do nowoczesnych technologii może znacznie osłabić ich konkurencyjność na rynku unijnym w przyszłości i jest raczej wątpliwe, by rekompensował to chwilowy zwiększony popyt na polską żywność, po-wodowany głównie przejściowo niższymi kosztami produkcji i tym samym ceną. Tech-nofobia w UE jest modą przemijającą, czego oznaką jest zmiana stanowiska Komisji Eu-ropejskiej i dopuszczenie do obrotu oraz uprawy transgenicznych mieszańców kuku-rydzy i ostatnio odmiany ziemniaka Amflora. Transgeniczne odmiany ziemniaka Ziemniak i tytoń były jednymi z pierwszych roślin uprawnych, u których udawała się re-generacja całych roślin z komórek zawiesiny, i tym samym stały się obiektami pierwszych transformacji. W konsekwencji transgeniczne odmiany ziemniaka były jednymi z pierw-szych odmian tego typu, jakie pojawiły się w uprawie. W latach 1996-2001 firma Monsan-to wprowadziła do uprawy w USA kilka transgenicznych odmian ziemniaka z wpro-wadzoną odpornością na stonkę ziemnia-czaną (gen Bt) i wirus PVY9 (odmiany Newfeaf i Naturemark). Jednak uprawa tych odmian nie przekroczyła poziomu 2-3% areału tego gatunku. Wobec intensywnej kampanii propagandowej przeciwników od-mian transgenicznych wielkie sieci typu McDonald, Wendys czy Frito-Lay postanowi-ły nie kupować ziemniaków GMO, co w po-łączeniu z niewyrażeniem zgody na import ziemniaków GMO do Japonii spowodowało zaniechanie uprawy tych odmian. W konse-kwencji Monsanto w marcu 2001 r. wycofało z obrotu odmianę Newleaf i skoncentrowało badania oraz hodowlę transgeniczną na in-nych gatunkach (pszenicy, kukurydzy, soi i bawełnie). Wprowadzenie do uprawy trans-genicznych odmian tych gatunków okazało się wielkim sukcesem: w ciągu 14 lat areał, na którym są one uprawiane, przekroczył 130 mln ha w skali globu. Natomiast ziem-niak transgeniczny zniknął z uprawy w Ame-ryce Północnej i stan ten trwa do dziś.

Niepowodzenia w uprawie transgenicz-nych ziemniaków w Ameryce Północnej nie przeszkodziły jednak badaniom w tej

dzie-dzinie. Wraz z rozwojem genomiki oraz iden-tyfikacją i izolacją coraz większej liczby ge-nów odpowiedzialnych za cechy potencjalnie przydatne w uprawie czy też użytkowaniu plonów powstaje coraz więcej eksperymen-talnych form transgenicznych ziemniaka. Pierwsza w Europie

odmiana transgeniczna dopuszczona do uprawy i obrotu

Na początku marca br. Komisja Europejska wyraziła zgodę na uprawę i wykorzystanie przemysłowe i paszowe transgenicznej od-miany ziemniaka Amflora. Odmiana została wyhodowana w dziale biologicznym koncer-nu BASF z Ludwigshafen w Niemczech. Po raz pierwszy podjęto starania o dopuszcze-nie odmiany Amflora do uprawy w 1996 r. w Szwecji, czyli proces oceny i targów poli-tycznych nad dopuszczeniem do obrotu zajął urzędom UE bez mała 14 lat. Nic więc dziw-nego, że BASF zamierza w najbliższym cza-sie złożyć wniosek o dopuszczenie do obrotu kolejnej, nowszej odmiany transformowanej tym samym genem.

Amflora (nazwa jest kombinacją fragmen-tu greckiego określenia skrobi ”amylon” i łacińskiej nazwy kwiatu ”flora”) jest również jedną z pierwszych, a w Europie pierwszą dopuszczoną do uprawy odmianą, w której zmieniono skład chemiczny plonu: zamiast skrobi składającej się w 80% z amylopektyny i w 20% z amylozy tutaj 98% skrobi występu-je w formie amylopektyny. Oba komponenty skrobi konwencjonalnych odmian ziemniaka mają taką samą wartość żywieniową, nato-miast w przemysłowym wykorzystaniu dwu-składnikowy charakter skrobi jest dużą nie-dogodnością: eliminacja żelotwórczej amylo-zy wymaga dużych ilości energii i wody. Ce-lem transformacji genetycznej przeprowa-dzonej w odmianie Amflora było dostarcze-nie lepszego surowca dla przemysłu skro-biowego do wykorzystania w produkcji pa-pieru czy tekstyliów.

Odmiana Amflora (EH92-527-1) powstała z odmiany Prevalent, do której wprowadzono fragment genu związanej z granulami synta-zy skrobiowej (GBSS = Granule Bound Starch Synthase) w porządku odwróconym (antysens). RNA tworzone na matrycy anty-sensownego fragmentu genu powoduje zmniejszenie syntezy normalnego enzymu

Komentarz [xxx7]: Komentarz [xxx8]:

GBSS, niezbędnego do syntezy amylozy, i tym samym do zahamowania tworzenia się tej formy skrobi. Mechanizm ten jest nazy-wany „wyciszaniem genów” (gene silencin lub gene switching off). Rozróżnienie skro-bi zawierających mieszaninę amylopektyny i amylozy od zmodyfikowanej, zawierających tylko amylopektyny, jest łatwe: w prostym teście barwienia ziaren skrobi roztworem jodu ziarna konwencjonalnej barwią się na niebiesko, a ziarna zmodyfikowanej na czerwono.

W bieżącym roku planowana jest produk-cja sadzeniaków odmiany Amflora na 20 ha w Meklemburgii i 80 ha w Szwecji, a w Cze-chach planuje się założenie 150 ha plantacji na cele przemysłowe.

Potencjalne zapotrzebowanie rynku na odmiany typu Amflora jest w Europie znacz-ne. Szacuje się, że rocznie produkuje się ok. 2 mln ton skrobi ziemniaczanej, co wymaga zbioru 10 mln ton ziemniaków skrobiowych z ok. 250 000 ha. Ponad 80% skrobi ziemnia-czanej produkowane jest w Europie, głównie w Niemczech, Holandii, Francji, Danii, Pol-sce i Szwecji. Produkcja jest regulowana kwotami i oparta na umowach kontraktacyj-nych rolników z przemysłem. Plany

wycofa-nia się UE z subwencji po 2012 r. w dużym stopniu mogą pogorszyć opłacalność tej produkcji, stąd wprowadzenie do uprawy odmian o lepszej jakości surowca może odegrać ważną rolę.

Jakkolwiek finał procesu legalizowania uprawy transgenicznej odmiany Amflora jest optymistyczny, to jednak nadmiernie restryk-cyjne regulacje UE, które powstały pod pre-sją często bezzasadnych i wyolbrzymianych zagrożeń związanych z technologią GMO, powodują, iż proces rejestracji jest tak długo-trwały, że często nawet po pomyślnym za-kończeniu, jak w wypadku odmiany Amflora, w efekcie dopuszczona odmiana odbiega pod względem wielu parametrów od nowych form, co w znacznej mierze niweczy korzyści związane z wprowadzonym transgenem. Ponadto koszty wieloletnich badań są gigan-tyczne i to eliminuje małe i średnie firmy ho-dowlane z tego rynku, powodując, że tech-nologia GMO jest monopolizowana przez wielkie międzynarodowe korporacje. Przy-padek odmiany Amflora i odmiany ziemniaka wyhodowanej przez firmę Bioplant/Epsdorf afiliowanej do Böhm-Nordkartoffel Gruppe ilustruje niektóre absurdy związane z proce-sem rejestrowania odmian GMO.

Rys. 1. Porównanie metod hodowli tradycyjnej i transgenicznej w programie hodowli odmian ziemniaka amylozowego

Bioplant wyhodował odmianę o identycz-nych właściwościach jak Amflora, tzn. z za-blokowaną syntezą amylozy. Uzyskano ten efekt techniką zwaną TILLING (Targeting Induced Local Lesions In Genomes) opartą

na mutagenezie indukowanej za pomocą promieniowania X lub chemikaliów. Mutage-neza powoduje dużą ilość nieukierunkowa-nych punktowych mutacji w genomie, techni-ka ta znana jest od co najmniej pół wieku.

Komentarz [xxx10]:

Komentarz [xxx11]: powinno być:

Nowością jest zastosowanie nowoczesnych metod analizy DNA, pozwalających na iden-tyfikację i selekcję mutacji, której się poszu-kuje. W ten sposób wyselekcjonowano mu-tację powodującą deaktywację GBSS, czyli uzyskano identyczny efekt jak w przypadku wprowadzenia „antysensu” w odmianie Am-flora. Jednak z niezrozumiałych przyczyn przeciwnicy biotechnologii uznali, że techni-ka zastosowana w przypadku odmiany

Am-flora jest niezmiernie groźna i niebezpieczna, mimo że dotyczy jednego genu i kilku innych

w konstrukcie o znanych produktach, a TILLING – powodujący tysiące losowych

zmian i rearanżacji w genomie, spowodowa-nych mutagenami – jest bezpieczny. W re-zultacie, mimo że technika TILLING prowa-dzi znacznie dłuższą drogą do tego samego celu, może okazać się szybsza, a przede wszystkim tańsza od transgenezy.

Rys. 2. Kierunki selekcji w hodowli tradycyjnej i transgenicznej

Eksperymentalne transgeniczne formy ziemniaka na różnym etapie badań Najbardziej zaawansowane są prace hodow-lane nad odmianą odporną na zarazę ziem-niaka (Phytophthora infestans). Jest to jedna z najgroźniejszych chorób ziemniaka, odpo-wiedzialna za dewastację plantacji i głód w Irlandii w pierwszej połowie XIX w. Straty powodowane przez ten grzybopodobny or-ganizm w skali globu szacuje się na 3 mld euro rocznie. Patogen cechuje nadzwyczaj-na plastyczność: zdolność do tworzenia no-wych ras przełamujących odporność odmian. Jak dotąd najskuteczniejsza jest ochrona chemiczna (fungicydy), kosztowna ekono-micznie i uciążliwa dla środowiska – w Niem-czech wymaga do 16 oprysków w ciągu se-zonu wegetacyjnego. Nawet w uprawach ekologicznych konieczne są opryski uciążli-wymi preparatami miedzi.

Badania nad wprowadzeniem na drodze transgenezy rasowo-niespecyficznej odpor-ności na zarazę ziemniaka prowadzone są w dwóch kierunkach:

● w firmie BASF – zlokalizowanie i wyizolo-wanie z dzikiego gatunku Solanum bulboca-stani z Meksyku dwóch genów warunkują-cych odporność na P. infestans i wprowa-dzenie ich na drodze transgenezy do upraw-nej odmiany ziemniaka. W ten sposób unik-nięto żmudnego procesu eliminacji z mie-szańców uzyskanych na drodze krzyżowania cech dzikiego gatunku przy zachowaniu ce-chy odporności na zarazę. Na podstawie wyników doświadczeń polowych i szklarnio-wych prowadzonych od 2006 r. w Niem-czech, Szwecji, Holandii, W. Brytanii i Irlandii biotechnolodzy BASF twierdzą, że wprowa-dzone geny odporności na zarazę ziemniaka funkcjonują dobrze w tworzonej odmianie transgenicznej, i zamierzają pod koniec bie-żącego roku wystąpić o zgodę na wprowa-dzenie jej do obrotu w UE pod nazwą Fortu-na;

● w Instytucie Maksa Plancka w Kolonii – wprowadzenie dwuskładnikowego systemu barnaza-barstar. Mechanizm odporności wy-korzystuje zjawisko śmierci komórek w

bli-Komentarz [xxx12]:

Komentarz [xxx13]: zarazę ziemniaka Komentarz [xxx14]: kursywą Komentarz [xxx15]: Phytophtora

infestans - kursywą

Komentarz [xxx16]: zarazę ziemniaka

skim sąsiedztwie miejsca infekcji, obumarłe komórki stanowią barierę dla rozprzestrze-niania się patogennego grzyba. To naturalne zjawisko (nekroza) jest inicjowane przez barnazę, enzym, który jest produktem genu wyizolowanego z bakterii glebowej Bacillus amyloliquefaciens. Tym genem transformo-wane są ziemniaki. Barnaza powoduje śmierć komórek w wyniku rozkładu cząste-czek RNA. W celu ograniczenia ekspresji genu barnazy tylko do komórek zainfekowa-nych przez patogen jest on połączony z ”ge-netycznym włącznikiem”; rolę taką pełni promotor natywnych genów odporności na zarazę. Okazało się jednak, że w roślinach z wprowadzonym genem barnazy wykryto niewielką aktywność tego enzymu również w tkankach oddalonych od miejsca infekcji. Aby temu zaradzić, wprowadzono do ziem-niaka drugi gen z B. amyloliquefaciens kodu-jący syntezę inhibitora barnazy – barstar. Blokuje on aktywność niewielkich ilości bar-nazy w zdrowych tkankach rośliny. Barstar jest oczywiście również obecny w komór-kach zainfekowanych, ale znaczna ilość bar-nazy w tych komórkach, tworzona dzięki promotorowi gst1, w zasadzie niweluje dzia-łanie barstar.

Konstrukt „barnaza-barstar” zbudowano przy założeniu, że aktywność w roślinie

nie-specyficznego mechanizmu spowoduje

wzrost odporności nie tylko na zarazę ziem-niaka, ale również na inne choroby grzybowe (Alternaria solani i A. alternata oraz Rhizoc-tonia solani i Colletotrichum coccodes) oraz patogeny wirusowe. Założenie to weryfiko-wano w doświadczeniach szklarniowych i polowych w ramach wspólnego programu badawczego Instytutu Maksa Plancka oraz innych placówek naukowych i hodowlanych w Niemczech w latach 1996-1999. Badania potwierdziły działanie systemu ”barnaza- -barstar” w transformowanych liniach ziem-niaka, u których wykazano ekspresję obu wprowadzonych genów. U niektórych z ba-danych linii transgenicznych stwierdzono odporność na P. infestans, A. solani i A. al-ternaria, jednak obserwowany wzrost odpor-ności był niewielki. Natomiast wprowadzenie tego konstruktu nie dało odporności na wiru-sy i nie wpłynęło istotnie na zasiedlanie przez patogeniczne grzyby R. solani i C. coccodes. Powyższe badania nie zakończyły

się uzyskaniem wystarczającej odporności do tworzenia komercyjnej odmiany. W rezul-tacie nie uzyskano produktu nadającego się do praktycznego wykorzystania.

Naukowcy z Uniwersytetu w Leeds usiłują wprowadzić geny odporności na nematody. Jednak zakładane doświadczenia polowe są ciągle niszczone przez bojówki ”ekologów”. W wielu rejonach Europy zagrożenie tym szkodnikiem jest znaczne i wobec wycofy-wania z użytku wielu substancji chemicznych uzyskanie odpornej odmiany miałoby duże znaczenie gospodarcze.

Ponadto jest kilka konstruktów używanych do transformowania ziemniaków w celu pro-dukcji w nich wielu substancji o potencjalnym znaczeniu gospodarczym:

● formy odporne na herbicyd (glifosat); ● geny odporności na owady (stonka ziem-niaczana),

● odporność na stresy środowiskowe – su-sza, chłód i zasolenie,

● nowe cechy jakości:

− modyfikacje szlaków metabolicznych skrobi i cukrów w kierunku polepszenia sma-ku i koloru frytek i chipsów;

− wzbogacenie o substancje ważne w odżywianiu: zeaksantyna, karotenoidy, fruk-tany (inulina), lizyna, cyjanofycina (polimer argininy i kwasu asparaginowego, potencjal-ny surowiec do produkcji bioplastików).

Powyższe transgeniczne rody ziemniaka zostały otrzymane przez różne zespoły nau-kowe, głównie w Niemczech. Żaden z nich nie jest gotowy do badań polowych prowa-dzących do uzyskania odmiany.

Komentarz autora

Sformułowane kilka lat temu stanowisko rzą-du RP w sprawie GMO, które formalnie ob-owiązuje do dziś, a zawiera się w krótkim haśle „Polska wolna od GMO”, uważam za błąd. Po pierwsze – merytoryczny, ponieważ w kraju członkowskim UE (a takim jesteśmy od jakiegoś czasu) można uprawiać wyłącz-nie odmiany GMO dopuszczone do obrotu zgodnie z bardzo rygorystycznymi regula-cjami, które obowiązują w tym zakresie. Za-tem nie ma żadnych racjonalnych podstaw

do obaw o negatywny wpływ produktów i pasz wytworzonych z takich odmian na zdrowie ludzi, zwierząt czy na środowisko. Wprowadzenie odpowiednich przepisów

Komentarz [xxx18]: Komentarz [xxx19]: kursywą Komentarz [xxx20]: Komentarz [xxx21]: Komentarz [xxx22]: kursywą Komentarz [xxx23]: kursywą Komentarz [xxx24]: jw Komentarz [xxx25]: jw Komentarz [xxx26]: jw Komentarz [xxx27]: Phytophtora infestans - kursywą Komentarz [xxx28]: kursywą Komentarz [xxx29]: jw Komentarz [xxx30]: niezrozumiałe,

brak części zdania, nazwy łacińskie chorób kursywą Komentarz [xxx31]: niezrozumiałe, jaki związek Komentarz [xxx32]: gospodarczym: Komentarz [xxx33]: ). Komentarz [xxx34]: ). Komentarz [xxx35]: zasolenie. Komentarz [xxx36]: chipsów.

o koegzystencji pozwoli również na ochronę interesów ekonomicznych producentów nie uprawiających odmian GMO.

Po drugie, jak ilustrują to przykłady od-mian GMO ziemniaka prezentowane w tym artykule, zastosowanie technik biologii mole-kularnej w hodowli roślin ma na celu bądź to zmniejszenie kosztów produkcji i redukcję zużycia chemicznych środków ochrony bądź polepszenie jakości plonu jako surowca lub pożywienia. Racjonalna uprawa takich od-mian daje producentom większe szanse konkurencji na rynku. Pozbawienie polskich rolników tej szansy jest szkodliwe.

Po trzecie wreszcie, praktyczna realizacja hasła „Polska wolna od GMO” jest nierealna; przy wolnym przepływie towarów i usług w UE sprowadzać się będzie do zablokowania dostępu polskim producentom do nowych technologii, a nie uchroni rynku i konsumen-tów od produkkonsumen-tów GMO z importu.

W konkluzji należy stwierdzić, że produ-cenci powinni mieć prawo wyboru technologii produkcji, a konsumenci prawo wyboru pro-duktu (obowiązuje ustawa o znakowaniu produktów zawierających GMO). Prawdziwe zalety odmian GMO w praktyce rolniczej i wybór konsumentów zadecydują o przy-szłości biotechnologii w rolnictwie.

Literatura

1. Altman A. 1999. Plant biotechnology in the 21st

century: the challenges ahead. – Electr. J. Biotech. 2,

2; 2. Anonim. 2006. Opinion of the Scientific Panel on GMO on an application for placing on the market of genetically modified potato EH92-527-1 with alterted starch composition, for production of starch and food/feed uses. – EFSA J. 324: 1-29; 3. Anonim 2008. Strategies to control a devious pathogen. – www.gmo-safety.eu; 4. Anonim. 2010. Amflora-a potato for in-dustrial applications. – www.gmo-safety.eu; 5. Borlaug

Norman E. 2000. Ending world hunger: the promise of

biotechnology and thread of antience zealotry. – Plant Physiol. 124: 487-490; 6. Conway G., Toenniessen

G. 1999. Feeding the world in the twenty-first century.

– Nature 402: 2; 7. Kershen D. 2000. The concept of Natural:Implications for Biotechnology Regulations. – AgBioForum 3, 1: 321-326; 8. Ortiz R. 1998. Critical role of plant biotechnology for the genetic improvement of food crops: perspectives for the next millennium. – Electr. J. Biotech. 1, 3: 1-8; 9. Pinstrup-Andersen P.,

Pandya-Lorch R., Rosegrant M. W. 1999. World food

prospects: critical issues for the early twenty-first cen-tury. International Food Policy Research Institute, Washington D.C.; 10. Prakash Channapatna S. 2001. The genetically modified crop debate in the context of agricultural evolution. – Plant Physiol. 126: 8-15;

11. Ryffel G. U. 2010. Making the most of GM

pota-toes. – Nature Biotech. 28, 4: 318; 12.Siedow J. N.

2001. Feeding ten billion people. Three views. – Plant Physiol. 126: 20-22; 13.Trewavas Anthony J. 2001. The population/biodiversity paradox. Agricultural effi-ciency to save wilderness. – Plant Physiol. 125:174- -179; 14. Van Eyck P. 2010. The history and future of GM potato. – Potato Newsletter. March 10