Möjligheter
med GMO-raps
Få frågor idag är föremål för så ingående diskussion i jordbruksbranschen, inom
konsumentrörelsen och i massmedia som den moderna gentekniken. Ståndpunkterna går
vitt isär - från att gentekniken skall revolutionera produktionsmöjligheterna och
minska världssvälten till risker om total ekologisk katastrof.
Av konsulent Roland Lyhagen,
Svalöf Weibull AB
Såväl möjligheter som risker är
överdrivna i debatten. Visst är det
ett kraftfullt verktyg för växtförädlarna men det har också begränsningar. Förädlarnas bedömning när
det gäller riskerna är att dessa inte
skiljer sig på något avgörande sätt
från riskerna att föra in nya egenskaper med konventionell förädling.
Myndighetskontroll
och demokratisk insyn
I motsats till andra förädlingsmetoder så är den moderna gentekniken kontrollerad och tillståndspliktig av myndigheterna. Tillämpningen av tekniken regleras i
4
Gentekniklagen vars efterlevnad
kontrolleras av Arbetarskyddsstyrelsen, Fiskeriverket, Jordbruksverket, Kemikalieinspektionen,
Livsmedelsverket, Läkemedelsverket och Skogsstyrelsen.
Dessutom finns ett demokratiskt
sammansatt rådgivande organ,
Gentekniknämnden, som bevakar
de etiska frågorn och ger råd om
användning av tekniken. I nämnden sitter 7 riksdagledamöter, 7
experter från de olika forskningsråden samt två höga jurister som
ordförande respektive vice ordförande. Kontrollmyndigheterna
begär in ett utlåtande från Gentekniknämnden innan tillstånd ges för
olika tillämpningar.
Vad betyder GMO?
GMO är en av våra nya förkortningSV E N S K F R Ö T I D N I N G
NR
7. S E P T E M B E R 1998
ar i debatten och betyder
GenModifierade Organismer.
Tekniken inom växtförädlingen
innebär att man flyttar enskilda
gener mellan olika organismer
eller sätter in en av artens gener
bak- och framvänd. Överföringen
sker på cellnivå och därefter återbildar man plantan genom cellodling. Överföring av enskilda gener
kan ske från samma växtart eller
från helt andra växtarter eller från
helt andra organismer som djur,
bakterier eller virus. Transgen kallas en organism som erhållit en
gen med hjälp av genteknik från
en annan art eller organism.
Vad är gener och hur ser de ut?
De flesta organismer är uppbyggda
av celler (figur 1). Hos växter och
djur innehåller varje enskild cell
en cellkärna som rymmer generna
organiserade i kromosomer.
Kromosmerna är uppbyggda av
själva arvmassan, DNA (desoxyribonukleinsyra). DNA är i sin tur
uppbyggd av två kedjor av omväxlande sockerart och fosfat. Mellan
dessa parallellgående kedjor sitter
kvävebaserna adenin, tymin, cytosin och guanin. Arvsmolekylen är
till sin struktur likadant uppbyggd
i alla organismer, det är endast
ordningsföljden mellan kvävebaserna som skiljer och som ger olika
egenskaper. Kopplad till genen
finns en promotor, en kortare följd
av kvävebaser, som talar om var,
när och hur genen skall fungera.
Vilka egenskaper kan förändras?
Denna teknik är endast användbar
för enkelt nedärvda egenskaper,
som styrs av en gen. Det kan vara
odlingsegenskaper, herbicidtolerans, svamp- och virusresistens,
insektsresistens och kvalitetsegenskaper. Men många egenskaper är
komplext nedärvda med många
gener inblandade och då är inte
denna teknik användbar. Det innebär att den moderna gentekniken
är ett komplement till övriga traditionella förädlingsmetoder och
måste i regel kombineras med
dessa för att få en totalt sett
odlingsvärd sort. Den helt övervägande delen av förädlingsarbetet
rie. Jordbakterien har en naturlig
förmåga att i jorden överföra en
del av sitt ringformiga DNA, den så
kallade plasmiden, som kan infektera skadade växtrotceller, varvid
plasmidens gener införlivas med
rotcellens gener. Därmed börjar
rotcellen producera ämnen som är
nyttiga för bakteriens överlevnad.
Vi utnyttjar denna naturliga överföringsmekanism på ett styrt sätt.
Man badar en vävnad med lämpliga celler från raps med jordbakterier som har plasmider med
intressegenen. Dessutom finns en
markörgen kopplad till intressegenen. Markörgenen är ofta någon
form av antibiotikaresistens, vanli-
En liten del
av DNAmolekylen
0,03 mm
Planta
Organ
(blad)
Cell med
cellkärna
Bladvävnad
Cellkärna
Figur 1. Alla organismer är uppbyggda av celler. I cellkärnan finns arvsmassan, DNA, organiserad i kromosomer. Gener, avgränsade delar av
DNA-molekylen, styr alla livsprocesser inklusive överförandet av egenskaper till avkomman.
Ett visst antal baspar i DNA-molekylen kodar för ett enzym som styr
en biokemisk process i organismer
och tar sig uttryck i en egenskap.
Att arvmassan till sin struktur är
lika uppbyggd hos alla organismer,
dvs med samma byggstenar men
med olika ordningsföljd, är den
första förutsättningen för att kunna
flytta gener mellan helt olika organismer. Många gener är dessutom
gemensamma mellan olika organismer. Människan har till exempel
många gener gemensamt med
chimpansen.
Hur framställs GMO?
Man identifierar en intressegen i
någon organism, klipper ut den ur
DNA-kedjan med hjälp av ett
enzym, flyttar in den i ett ringformigt DNA i en speciell jordbakte-
gen kanamycinresistens. Att vi
använder just den här antibiotikaresistensen beror på att kanamycin
inte används humanmedicinskt
eller veterinärmedeicinskt för att
bota sjukdomar. Vid genöverföring
används markörgenen för att finna
de få celler som transformerats.
Man tillsätter helt enkelt kanamycin till bladcellerna efter trnsformationen. Då dör alla celler utom
de som har fått kanamycinresistensgenen. Dessa överlevande celler
har då också fått vår intressegen
eftersom den var hopkopplad med
kanamycingenen. De överlevande
cellerna odlas på näringssubstrat
varvid hela rapsplantor återbildas
som då också har två extra gener:
intressegen och kanamycinresistensgenen och förutom sina
ursprungliga ca 100 000 gener!
SV E N S K FR Ö T I D N I N G
NR
7. S E P T E M B E R 1998
sker alltså med tradionella metoder och ute i fält medan man på
laboratoriet med genteknik kan
tillför enstaka strategiskt mycket
intressanta egenskaper.
Naturligtvis pågår parallellt
utveckling och förädling av alla
egenskaper med traditionella
metoder med samma intensitet
som tidigare.
Nya egenskaper i rapsen inte
bara herbicidtolerans
Vid Svalöf Weibull pågår ett tiotal
projekt med genmodifiering varav
ett nått fram till en marknadsintroduktion. Det är en stärkelseförändrad potatissort för pappersindustrin. I raps arbetar vi med ny
herbicidtolerans, ökad tolerans
mot bomullsmögel och andra
svampar, resistens mot rapsbaggar
5
och förändrad fettsyrasammansättning.
Närmast i tiden ligger vårrapssorter med ny herbicidtolerans vilket behandlats i en tidigare artikel
i Svensk Frötidning. Med ny herbicidtolerans kan både effektivare
och billigare ogräskontroll åstadkommas. Det stärker den pressade
oljeväxtkalkylen och ökar möjligheterna att behålla oljeväxtodlingen inom landet.
Bättre svampresistens
ett gammalt önskemål
Genom att överföra två gener från
korn till raps hoppas vi väsentligt
förbättra rapsens tolerans mot
flera olika svampar, främst
bomullsmögel och kransmögel.
Några genmodifierade rapsplantor
har testats med varierande resultat
men nya transformationer genomförs parallellt och förhoppningsvis
kommer några intressanta konstellationer att vaskas fram ur detta
utvecklingsarbete. Det skulle bli
ett synnerligen värdefullt
genombrott om vi kunde öka resistensenen radikalt mot svampsjukdomar. Projektet är ännu i sin linda
och sorter för marknaden ligger i
bästa fall inom en 10-årsperiod.
Kan man nå rapsbaggeresistens?
I detta projekt har ett speciellt
växtprotein isolerats som visat sig
skadligt för rapsbaggar. Genen för
detta protein har överförts till raps
och effekten studeras nu i omfattande växthusförsök. Genom att
koppla genen till en vävnadsspecifik promotor för genen, kan man få
proteinerna att uttryckas endast i
t ex de knoppdelar som baggarna
och dess larver äter av.
Ändrad fettsyrasammansättning
Med genteknik kan man ändra
oljans sammansättning i raps och
lin utöver vad som är möjligt med
traditionell korsningsförädling.
Vegetabiliska oljor är uppbyggda
av fettsyror. Andelen av olika fettsyror i olja bestämmer näringsvärde, kemiska och fysikaliska egenskaper samt användningsområden.
De projekt som bedrivs i samarbete mellan SLU och Svalöf Weibull
syftar till att få fram fettsyrasammansättningar för tekniska ändamål. Det är dels hög oxidationskvalitet och låg smältpunkt på
rapsoljan som kan användas som
smörjmedel och hydrauloljor. Den
andra eftersträvade förändringen
är hydroxylerade, reaktiva, fettsyror som kan ingå i lacker och polymerer. Här sker förändringen i oljelin för att lättare särhålla denna
specialkvalitet. Mycket utvecklingsarbete återstår och sorter för marknaden blir inte aktuella inom den
närmsta femårsperioden.
En vävnad av rapsceller
badas i en lösning av
bakterier
Gener från korn som kodar för
resistensproteiner samt gen för
kanamycinresistens
Genöverföring med hjälp
av jordbakterien
Agrobacterium tumifaciens
Småplantor överförs till
krukor och plantor med
förhoppningsvis förbättrad
bomullsmögelresistens har
skapats
För att finna de transformerade
cellerna tillsätts antibiotika
(kanamycin). Endast celler med
kanamycinresistens överlever. De
bär också på resistensgenen mot
bomullsmögel.
De transformerade
cellerna överförs för
odling i näringssubstrat i
petriskålar. Snart utbildas
ett skott med stjälk och
blad.
Några få procent
av cellerna blir
transformerade
Bättre konkurrenskraft
Varför arbeta med en så omdebatterad teknik som verkar möta stort
motstånd hos konsumenterna?
Kritiken mot tekniken har alltmer
förskjutits från en fråga om risker
till en fråga om etik och förtroende. Därav följer att det är viktigt
att vara tydlig och ärlig i sitt budskap från växtförädlingsföretagen
och livsmedelsindustrin. Det gäller
att tala om vad man gör, hur man
genförändrar och i vilka livsmedelsprodukter det hamnar.
Märkning av livsmedel som innehåller genmodifierade råvaror är
ett sätt att gå konsumenterna till
mötes. Riskerna för hälsa och miljö
bedöms och värderas strängt av
förädlarna och företagen.
Fördelarna med gentekniken är
flera. Effektiva resistenskällor för
bomullsmögel har man t ex inte
lyckats finna inom rapsfamiljen för
att föra in med traditionell förädling. Med genteknik öppnas denna
möjlighet. Likaså med rapsbaggeresistens. Det skall minska behovet av kemisk bekämpning. Ny
herbicidtolerans kan ge billigare,
effektivare och miljövänligare
ogräskontroll. Det stärker rapsens
konkurrenskraft gentemot spannmålen men också svenska bönders
konkurrensförmåga i Europa. Ny
fettsyrasammansättning kan ge
möjligheter att odla industri- eller
medicingrödor med högt avsättningsvärde. För Europa gäller det
att klara en allt hårdare konkurrens
från USA efter hand som det europeiska jordbrukets skyddsmurar
sänks i nya GATT- och WTO-avtal.
Redan nu pressas den europeiska
oljeväxtodlingen hårt av amerikansk soja och majs som i många
fall redan är genmodifierade och
produceras billigare. För konsumenterna ligger den omedelbara
nyttan i billigare och bättre råvaror. Billigare livsmedel har varit
det överordnade konsumentmålet
under hela efterkrigstiden och ett
viktigt argument för inträde i EU. ■
Figur 2. Överföring av en gen från korn till raps med hjälp av en jordbakterie.
S VENSK F RÖTIDNING
NR
7. S E P T E M B E R 1998
7
