1. GM-afgrødernes indtog i danske marker
Nu kommer GM-kartoflerne
Nya stärkelsekvaliteter och förbättrad kartoffelskimmelresistens kan göra potatis till
Nordeuropas första kommersiellt odlade gröda med GM-egenskaper.
Kristofer Vamling
Informations- och Biosäkerhetsansvarig
Plant Science Sweden AB
[email protected]
Gentekniken är ett förädlingsverktyg som erbjuder potatisodlingen många nya möjligheter. Växtförädling i potatis är historiskt sett en mödosam
process där de stora framstegen tagit lång tid att
uppnå. För de flesta konsumenter är potatis end-
ast en produkt som man lägger på en tallrik och
äter. Men vi möter potatis på lång rad andra sätt.
Exempelvis i pappret som vi skriver på, i kakan
till kaffet, i tapetväven på väggen eller i limmet
som användes vid tillverkningen av stolen vi sit-
Bild 1. Bladmögelsresistens i fältförsök.
Se PowerPoint-show med indlægget på www.plantekongres.dk
353
95
95
2. GM-afgrødernes indtog i danske marker
Bild 2. Potatisknölar från fältförsök.
ter på.
Men potatis är fortfarande en gröda med egenskaper som kan förbättras och förfinas ytterligare.
Dessa förbättringar kommer att åstadkommas med
traditionella växtförädlingsverktygen såväl som
med genmodifiering.
Bakgrund
Stivelsekvalitet
När potatisen inte konsumeras som potatisknöl är
det främst stärkelsen som är efterfrågad. Den är
uppbyggd av två olika stärkelsemolekyler, oftast
70-80 procent amylopektinstärkelse och 20-30
procent amylosstärkelse. Dessa två molekyler
har mycket olika egenskaper. Amylopektin har
en grenad molekylstruktur medan Amylos har en
mer linjär struktur. De två olika typerna av stärkelse, amylopektin och amylos, har intressanta
kvalitetsegenskaper som potentiellt kan användas
i en lång rad olika applikationer inom livsmedel/
foder och olika industriella tillämpningar. Egens-
kaperna hos amylopektin och amylos skiljer sig
drastiskt åt på en punkt, amylopektin förtjockar,
amylos bildar gel. Denna viktiga skillnad begränsar de möjliga applikationerna för den ”blandade”
ordinära stärkelsen som innehåller bägge typerna
av stärkelse. Att separera de två typerna av stärkelse i en ordinär stärkelseprocessning kräver
bland annat mycket energi och är därför oekonomiskt i dag.
Kartoffelskimmel
Potatisbladmögel/Kartoffelskimmel är ett besvärligt odlingsproblemen som potatisodlaren måste
bemästra. Obehandlat leder den till avkastningsförluster och kvalitetsproblem med brunröta som
angriper knölen.
Potatisbladmögel orsakas av oomyceten Phytophtora infestans. De sorter som finns på marknaden i dag har olika nivåer av resistens mot potatisbladmögel och brunröta. Men inga sorter kan
i dag anses som resistenta. De odlingsåtgärder
Se PowerPoint-show med indlægget på www.plantekongres.dk
354
2. GM-afgrødernes indtog i danske marker
som används för att bekämpa sjukdomen är bland
annat användning av olika fungicider eller inom
ekologisk odling förtida avslutning av odlingen vid
angrepp.
Metoder
Genom att utnyttja av modern genteknik utvecklar vi potatissorter med nya egenskaper. De gener
som vi utnyttjat för att uppnå de nya och förbättrade egenskaperna i potatis har isolerats från potatisen själv eller nära släktingar.
I arbetet med att utveckla nya stärkelsekvaliteter, isolerar vi gener som medverkar i stärkelsesyntesen i potatis. Generna anpassas för att medverka
till att stärkelsesyntesen i potatisknölen förändras
på det sätt som vi önskar. I en potatis med bara
amylopektinstärkelse har bildningen av amylosstärkelse i potatisknölen stängts av.
Generna för bladmögelresistensen har isolerats
från en icke odlad potatisart, Solanum bulbocastanum som växer i Amerika. Den är känd för att vara
resistent mot bladmögel. Försök har därför utförts
med traditionella förädlingsmetoder för att överföra resistensen till potatis. Trots att arterna är nära
släkt går det inte att korsa dem direkt. Istället har
man tvingats använda en annan potatisart, korsbar
med bägge arterna, som genetisk brygga. Det traditionella korsningsarbetet har visat att en del av
resistensen från S. bulbocastanum kan överföras.
Samtidigt har begränsningarna med de traditionella
korsningsmetoderna åskådliggjorts genom att resistensen varit mycket nära kopplade till oönskade
egenskaper. Med hjälp av modern genteknik har
resistensgenerna identifieras och isoleras från S.
bulbocastanum utan att de oönskade egenskaperna
följer med. Resistensgenerna har därefter överförts
till Solanum tuberosum med hjälp av genmodifiering.
per förbättras vid användning av ren amylopektinstärkelse. Stärkelse utvunnen från Amflora
gör exempelvis säckpapper som används inom
förpackningsindustrin mer poröst och luftgenomsläppligt utan att förlora sin styrka. Papper
som bestryks med Amflorastärkelse får bättre
glansighet och gör ytan mer mottaglig för tryckfärgen. Amflorastärkelse optimerar flödet i olika
industriprocesser vilket ger besparingar inom
exempelvis materialåtgång och energiförbrukning. Produkten förväntas få ett Europeiskt marknadsgodkännande under 2007/2008 och i bästa
fall kommer första kommersiella odlingen inom
Europa ske sommaren 2008.
Potatismaterial med en hög andel amylosstärkelse är också under utveckling. Med en mer komplex biokemisk syntesväg kräver arbetet med att
utveckla en högamylos stärkelsepotatis längre tid.
I fokus för vår applikationsforskning på stärkelsen
som vi utvinner ur högamylospotatisen står dess
goda egenskaper för att bilda geler så väl som möjligheterna att bilda biologiskt nedbrytbar mycket
tunn plastfilm.
Vår senaste produktegenskap, förbättrad resistens mot bladmögel och brunröta, har prövats
framgångsrikt under tre år i fältförsök. I försöken
har materialet utsatts för såväl naturlig infektion av
bladmögel som inokulering av specialpreparerade
”bladmögelsblandningar”.
Sorter färdiga för försäljning till lantbrukare
förväntas inom 7-9 år. ■
Produkter i pipeline
Den produktegenskap som vi har kommit längst
med är en stärkelsepotatis, namngiven som sorten Amflora, som bara innehåller amylopektinstärkelse. Stärkelsen är skräddarsydd för olika
industriella tillämpningar. Amflorastärkelsen erbjuder betydande fördelar vid papperstillverkning
och bestrykning, vid produktion av textilier, klister eller betong, där specialkvaliteter efterfrågas.
Potatisstärkelse används redan i dag inom dessa
tillämpningar men stärkelsens positiva egenskaSe PowerPoint-show med indlægget på www.plantekongres.dk
355
95
