Proč se korporacím nedaří vnutit světu GM pšenici?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Časopis Science zveřejnil začátkem srpna manifest dvou biotechnologů, že světu chybí geneticky modifikovaná pšenice – s její pomocí by se podle jejich názoru dalo bojovat s nebezpečnými chorobami, které ohrožují zemědělská odvětví ekonomik rozvojových zemí.

Po přečtení manifestu se N + 1 rozhodli přijít na to, proč na trhu stále není ani jedna odrůda GM pšenice a zda ji skutečně potřebujeme.

Autoři manifestu, Brande Wulff a Kanwarpal Dhugga, pracují v John Innes Biotechnology Center ve Spojeném království a International Maize and Wheat Improvement Center v Mexiku. V článku pro Science žádnou podporu ze strany producentů GM odrůd neuvádějí, ale neziskové organizace, které obě centra financují, propagují zemědělskou biotechnologii.

Podle vědců je nezájem o GM pšenici mezi developery způsoben především tlakem veřejných aktivistů bojujících proti GMO. Zároveň píší, že genetická modifikace by mohla například ochránit pšenici před výbuchem, nebezpečnou houbovou chorobou poprvé objevenou v Brazílii a odtud se rozšířila po Jižní Americe a dalších kontinentech. V roce 2016 byla v Bangladéši, kde je stále udržována karanténa a odkud se choroba může šířit po jihovýchodní Asii a dostat se do Indie, nalezena blastová choroba, která je přenášena kontaminovaným obilím. U pšenice je odolnost vůči této chorobě velmi nízká, ale odpovídající geny byly nalezeny již u její divoké příbuzné, obilniny Aegilops tauschii.

Autoři se domnívají, že Bangladéš by byl ochoten zavést geneticky modifikovanou pšenici na ochranu před blastomy, protože nedávno schválil GM lilek a připravuje se na pěstování GM brambor, které jsou odolné vůči plísni pozdní. Ale k tomu bude nutné, aby někdo vytvořil GM pšenici, píší vědci.

"Komplexní genetický objekt"

To, co v každodenním životě nazýváme pšenicí, je několik druhů rostlin, především pšenice měkká (Triticum aestivum) a pšenice tvrdá (Triticum durum). První se používá k výrobě chlebové mouky a pšeničného sladu, zatímco druhý se používá k výrobě kuskusu, bulguru, tradičních italských těstovin a dalších produktů. Tvrdá pšenice představuje pouze 5-8 procent veškeré pěstované pšenice; podle oficiálních statistik Organizace spojených národů pro výživu a zemědělství (FAO) v roce 2016 lidstvo vypěstovalo nejméně 823 milionů tun pšenice na celkové obdělávané ploše 221 milionů hektarů. To dělá z pšenice druhou největší plodinu z hlediska celkové rostlinné produkce po kukuřici.

Veškerá pšenice, která se pěstuje a prodává na světě, nepatří ke GMO: nyní v žádné zemi není žádná odrůda GM pšenice schválena pro komerční pěstování. V základě Úmluvy OSN o biologické rozmanitosti, která shromažďuje údaje o GM odrůdách pěstovaných rostlin, je registrováno pouze devět odrůd pšenice obecné s různými vlastnostmi, od odolnosti vůči herbicidům až po vysoký obsah bílkovin (základ samozřejmě nepokrývá všechny projekty a země, protože ne všechny státy – například ani Spojené státy, ani Rusko – neratifikovaly Cartagenský protokol o biologické bezpečnosti k této úmluvě). Žádná z těchto odrůd však nepřesáhla schválení experimentálních plodin pro vědecké účely. V databázi nejsou žádné údaje o GM-odrůdách tvrdé pšenice.

Nejblíže schválení se přiblížil MON71800, vyvinutý společností Monsanto: stejně jako mnoho dalších známých GM odrůd společnosti je MON71800 odolný vůči glyfosátu (jedná se o tzv. Roundup Ready pšenici). V roce 2004 dokonce společnost získala potřebný souhlas od amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv, ale nedokončila schvalovací proces od jiné agentury, EPA. Média pak napsala, že projekt, který trval nejméně 5 milionů dolarů a sedm let, byl omezen kvůli odporu farmářů, kteří se obávali, že rozšíření GM pšenice ve Spojených státech je připraví o přístup na skeptický evropský trh. Společnost Monsanto N + 1 neodpověděla na konkrétní otázku, zda společnost v současné době vyvíjí GM odrůdy pšenice, ale uvedla, že zůstává „odhodlána k neustálým inovacím v pšenici prostřednictvím biotechnologií a genetických úprav“.

Čas od času se po roce 2004 objevily zprávy o vývoji GM odrůd: například jeden z partnerů Monsanta, indická společnost Mahyco, se v roce 2013 chystala provést polní pokusy pšenice tolerantní k herbicidům (k otázce N + 1 společnost odpověděla, že nyní se nezabývá GM pšenicí). Výzkum GM pšenice rezistentní vůči klasovitému klasu prováděla také Syngenta, ale tento projekt byl pozastaven, říká Igor Čumikov, ředitel pro regulaci odrůd a biotechnologických znaků rostlin v SNS Syngenta v Rusku. Společnost Bayer CropScience loni uvedla, že za svou globální prioritu nepovažuje GM pšenici, ale hybridy.

Podle expertů dotazovaných N + 1 je ve světě v různé fázi testování minimálně 500 odrůd GM pšenice a při nezájmu o ni na americkém a evropském trhu byly lídry např. Austrálie, resp. Čína. V Austrálii požádala národní výzkumná organizace CSIRO letos na jaře o schválení k testování tvrdé a měkké pšenice s odolností vůči rzi pšeničné, houbové chorobě, která postihuje obiloviny. Testy byly plánovány na pět let; zřejmě pro ně CSIRO získalo povolení (samotná organizace nebyla schopna odpovědět na N + 1 otázek). V roce 2017 začalo testování GM pšenice s vyššími výnosy ve Spojeném království a bude tam pokračovat až do konce roku 2019.

Nedostatek schválených odrůd zároveň neznamená, že by GM pšenice nerostla nikde na světě: příběhy o tom, jak někde na polích nepovolené a neznámé, kde se geneticky modifikovaná pšenice nachází, se dějí minimálně od roku 1999. Jeden takový příběh se stal loni v létě v Kanadě: v červnu tohoto roku kanadské úřady potvrdily, že pšenice podél venkovské silnice v jižní Albertě, která přežila ošetření herbicidem, se ukázala jako geneticky modifikovaná (jaká odrůda to byla, nebylo specifikováno; v roce 2017 v zemi proběhlo 54 omezených polních pokusů GM a hybridní pšenice, z nichž 39 bylo specificky zaměřeno na odolnost vůči herbicidům – žádný z nich nebyl proveden v Albertě.) Japonsko a Jižní Korea kvůli této neočekávané pšenici pozastavily dovoz pšenice z Kanady a kanadský ministr musel zavolat svému protějšku z EU a vysvětlit, že tato pšenice nebyla nalezena nikde jinde než na jednom poli v Albertě.

„Mezi všemi plodinami, které se nyní pěstují, je pšenice možná jedním z nejobtížnějších objektů pro výběr. Pšenice obecná je polyploidní, má hexaploidní genom (buněčné jádro obsahuje tři elementární genomy A, B a D, tedy šest sad chromozomů, je jich 42 - N + 1). 99 procent všech odrůd, které se nyní pěstují, jsou právě odrůdy chlebové pšenice, což je velmi složitý genetický objekt. Pšenice navíc patří do třídy jednoděložných, takže veškeré práce na její genetické modifikaci byly ve srovnání s jinými plodinami méně úspěšné a byly zahájeny později,“říká Dmitrij Miroshnichenko, vedoucí výzkumný pracovník laboratoře expresních systémů a modifikace rostlinného genomu BIOTRON. v Ústavu bioorganické chemie RAS.

Symbolická bariéra

Obtíže práce s pšenicí se neomezují pouze na samotnou plodinu: Miroshnichenko říká, že technologické zpoždění je spojeno s metodologickými problémy. Pro genetickou modifikaci všech kultur se používají dvě standardní metody: agrobakteriální transformace, kdy se geny přenášejí pomocí bakterií rodu Agrobacterium a jejich plazmidů, a biobalistická metoda, přenos genetických sekvencí pomocí tzv. genového děla - a. zařízení, které „vystřeluje“částice těžkých kovů z DNA do podoby stejných plazmidů. Podle vědce jsou nyní v Evropě, USA, Asii a dalších zemích povoleny pouze GM rostliny, které byly získány agrobakteriální metodou, u které lze potvrdit, že v genomu modifikovaného genomu je přítomen pouze jeden cizí insert. rostlina, a ne několik, jako obvykle dává biobalistiku. Pro transgenní pšenici byla agrobakteriální metoda vyvinuta teprve v posledních deseti letech, říká Miroshnichenko.

„Před dvaceti lety každý očekával, že komerční pěstování GM pšenice bude zítra. Mám podezření, že se to nestalo z několika důvodů a mnoho z těchto důvodů je společných pro pšenici a rýži. Nejde samozřejmě o to, že by existovaly nějaké významné biotechnologické překážky pro vytvoření těchto odrůd, “poznamenává specialista na rostlinnou genomiku Hugh Jones z University of Aberystwyth ve Walesu. Jones věří, že postoj k pšenici ve společnosti je odlišný od řekněme kukuřice nebo sóji: pro mnoho národů „má pšenice velkou kulturní symboliku“. Proto má podezření, že negativní postoje ke GM pšenici jsou hlubší než k jiným potravinám. Mirošničenko souhlasí: „Ze sociálního hlediska je hlavní obilninou pšenice, je to chléb a tak dále. Veřejnost vnímá její genetickou modifikaci negativně.“

Existuje více pragmatických potíží, říká Jones: pšenice je nejobchodovanější plodinou a komoditou a je obtížné oddělit GM pšenici od běžné pšenice. I kdyby jedna země povolila pěstování geneticky modifikované pšenice, bude okamžitě čelit zákazu vývozu do jiných zemí, který bude kvůli hrozbě biologické bezpečnosti velmi přísný. Pokud bude povolena GM pšenice, pak bude muset být povolena všude, řekl vědec.

Kanwarpal Dugga, jeden z autorů manifestu v Science, v rozhovoru pro N + 1 poznamenává, že téměř všechny GM odrůdy rostlin dostupné na trhu byly vyvinuty, testovány a pěstovány v USA a odtud šly na další trhy (s výjimkou Bt lilku s odolností vůči hmyzím škůdcům, vytvořeného v Indii). "Navzdory všem bezpečnostním údajům shromážděným za dvacet let pro GM kukuřici a GM sóju se stále nepěstují mimo Ameriku," říká Dougga a dodává, že američtí farmáři vyvážejí polovinu veškeré pšenice, kterou vypěstují. rozhodnutí - přijmout nebo nepřijmout GM pšenice – bude se nevyhnutelně řídit dovážejícími zeměmi.

Dougga zároveň nevěří, že se pšenice zásadně liší od ostatních GM plodin, pokud jde o odmítání spotřebitelů, protože ve všech zemích, kde existují nálady proti GMO, se týkají především jídla, které lidé sami jedí. například zvířata. „Dokonce i ti nejaktivnější odpůrci GMO v Evropě – Rakousko, Francie, Německo – dovážejí GM kukuřici a GM sóju jako krmivo pro zvířata,“poznamenává vědec.

Spotřebitel nevidí žádný přínos

„Pro pšenici neexistuje jediná specifická vlastnost, která by měla velký význam. Navíc v tomto odvětví neexistuje shoda ohledně toho, která vlastnost by byla nejcennější, “řekl William Wilson, odborník na GM pšenici a profesor na Státní univerzitě v Severní Dakotě. Dmitrij Miroshnichenko říká, že vlastnosti získané pro většinu ostatních komerčních GM plodin – odolnost vůči herbicidům a odolnost proti hmyzu – nejsou pro pšenici relevantní: „Tyto dvě vlastnosti nejsou ty, které by měly být řešeny jako první, protože mají omezenou komerční hodnotu. při pěstování pšenice. Když společnost Monsanto v roce 2004 požádala o povolení ve Spojených státech pěstovat GM pšenici tolerantní k herbicidům, stáhla žádost právě proto, že GM vlastnost měla malou komerční hodnotu. Negativní postoj k pěstování GM pšenice v tu chvíli „přebil“možný komerční úspěch, “- říká vědec.

Vlastnosti, které by člověk opravdu rád získal z GM pšenice, jsou stejné, se kterými se šlechtitelé potýkají, poznamenává Miroshnichenko. „Jednak je to odolnost vůči nepříznivým faktorům – podle toho, kde se pšenice pěstuje, je to buď sucho a vysoké teploty, nebo naopak nízké teploty a mrazy, dále odolnost vůči zvýšenému obsahu solí v půdě a podobně. na. Druhou skupinou znaků, která je velmi žádaná, je odolnost vůči fytopatogenům, zejména vůči řadě houbových chorob, jako jsou fuzária, rez, padlí a tak dále, “říká. V těchto oblastech se GM pšenice hodně zkoumá, i když existují i exotičtější myšlenky: například v Austrálii CSIRO vyvíjí pšenici, která díky zvýšenému obsahu beta-glukanů snižuje hladinu cholesterolu v krvi.

V těchto oblastech zatím nejsou žádné jednoznačné úspěchy: Američané, Evropané a Číňané „se zaměřili na jednodušší kultury, které by měly rychlejší účinek,“dodává Mirošničenko. „U pšenice je dlouhodobě otázka, kterou vlastnost lze geneticky modifikovat tak, aby to mělo komerčně hmatatelný efekt ve zvýšení výnosů v nepříznivých podmínkách a zároveň v příznivých letech výnos neklesá. Ve srovnání s jinými plodinami, zejména dvouděložnými, nevede modifikace zdánlivě stejných genů u pšenice někdy k očekávaným účinkům,“říká výzkumník.

Wilson poznamenává, že v praxi by každá vlastnost, která zlepšuje kvalitu plodin a snižuje náklady pro zemědělce, byla velmi prospěšná. „Farmáři by rádi získali [GM pšenici]… To by mohlo zvýšit výnosy, snížit náklady a rizika a zlepšit kvalitu. Ale spotřebitelé jsou v tomto případě velmi hlasitou menšinou, “říká vědec.

Dougga se zároveň na problém dívá ze širšího pohledu: u většiny GM plodin dnes jejich nové prospěšné vlastnosti prospívají pěstitelům, nikoli spotřebitelům. „Možná, že kdybychom měli GM odrůdy pšenice s benefity pro spotřebitele, například v podobě nějakých zjevných zdravotních benefitů, mohla by se situace s odporem ke GM pšenici změnit,“naznačuje vědec.

Budoucnost "CRISPR-pšenice"

V listopadu 2009 publikoval časopis Nature Biotechnology článek, že vývojáři GM rostlin opět „obrátili tvář“k pšenici: Monsanto slibovalo první GM odrůdy již v tomto desetiletí a Bayer CropScience – ta, která dnes preferuje genetické modifikace před hybridy - společně s australským CSIRO plánoval uvést svůj produkt na trh do roku 2015. O deset let později jsou vědci zkoumaní N + 1 stále optimističtí, ale z jiných důvodů.

„Myslím, že biotechnologická pšenice se stejně objeví, protože výzkum genomických úprav pomocí systémů CRISPR/Cas podnítil vývoj tohoto směru v posledních pěti letech. Myslím, že v blízké budoucnosti se určitě objeví slibné odrůdy biotechnologické pšenice, protože v Číně a ve Spojených státech je již poměrně dobrý vývoj, analogicky s rýží nebo kukuřicí, “říká Miroshnichenko.

William Wilson také vkládá své naděje do CRISPR / Cas a dalších technologií editace bodů genomu: podle jeho názoru to bude lepší s "CRISPR-wheat". Dougga souhlasí s odkazem na voskovou kukuřici společnosti Corteva AgriScience (dříve známá jako DuPont Pioneer), která se připravuje na vstup na trh. Miroshnichenko říká, že čínští vědci již informovali o možnosti úpravy genomu jednoho z lokusů genu pšenice Mlo, který je nepřímo zodpovědný za rezistenci vůči fytopatogenům. „Zatím ale není nic známo o tom, jak moc změna tohoto genu ovlivní výnos rostliny a projevy dalších znaků, to je stále ve fázi studia,“poznamenává vědec. Podobné studie se objevují ve Spojených státech. Další skupina čínských vědců ukázala, jak může CRISPR / Cas pomoci překonat potíže s hexaploidní pšenicí, u které je pro získání stabilního nového znaku nutné provést stejné změny ve všech kopiích genu.

Nakonec vědci doufají, že CRISPR / Cas pomůže vyvinout hybridní pšenici, která v současné době není na trhu – je technicky obtížné hromadně vyrábět hybridy samosprašné pšenice. „Myslím, že tento směr má velký potenciál. Mnoho moderních plodin - sója, kukuřice, rajčata, paprika a tak dále - jsou hybridy, které mohou zvýšit výnosy a odolnost. Agrotechnickými metodami již můžeme říci, že jsme dosáhli hranice pro zvýšení výnosu pšenice. Vznik hybridů pomůže v budoucnu výrazně zvýšit výnosy, “říká Miroshnichenko. Igor Čumikov ze Syngenty upozorňuje na hybridní pšenici získávanou tradičními šlechtitelskými metodami: hybridní pšenice podle něj umožňuje „poskytovat kvalitu mnohem vyšší, než je kvalita odrůdové pšenice“. Syngenta již několik let vyvíjí ozimou hybridní pšenici pro EU a očekává, že ji uvede na trh „během příštích tří až pěti let,“řekl Čumikov.

Je pravda, že Evropský soudní dvůr v červenci tohoto roku poněkud rozčílil nadšence CRISPR tím, že takový vývoj ve skutečnosti postavil na roveň GMO: to zřejmě znamená, že alespoň na jednom velkém a důležitém trhu s pšenicí problémy s vnímáním takových produktů nezmizí. Zatímco svět zjišťuje, co je považováno za genetickou modifikaci a co ne, „vylepšená“pšenice se možná nikdy nedostane ze začarovaného kruhu, v němž ji musí schválit celé lidstvo najednou, a výzvy vědců „ne nechat pšenici sirotkem mezi GM plodinami“nezůstane slyšet.