Under fem år har Stiftelsen för Strategisk Forskning (SSF) satsat drygt 50 miljoner i ett stort projekt, det Strategiska Nätverket för svensk Växtbioteknik med ett fyrtiotal forskare från hela Sverige från Umeå i norr till Alnarp i söder. Projektet, som går in på sitt sjätte år, avrapporterades delvis under en konferens i Falkenberg i september. I mars nästa år kommer slutrapporten. Ett femtontal doktorander kommer löpande framöver att disputera.
-När vi startade fanns bara två patent på området. Idag föreligger att fyrtiotal patent registrerade eller under behandling, berättar Kristina Glimelius. Hon ser mycket positivt på framtiden. I och med förra årets presentation av kartläggningen (sekvensinformationen) av arvsmassan i backtrav, som har 25 000 gener, öppnas nya möjligheter för all växtbioteknik.
Möjlighet att skrädaddarsy grödor
- Alla växter och levande organismer har samma typ av grundläggande genetisk information och organisation. Det innebär att genom att analysera det genetiska materialet och genernas funktion i backtrav, kan man ta reda på hur egenskaper som blomning, tillväxt etc regleras. Med detta som bas har vi möjlighet att påverka och modifiera egenskaperna hos en växt, beroende på vad vi vill ha växten till: gröda, foder, för produktion av olja, fibrer etc. Kunskapen om backtravs arvsmassa ger underlag för arbete med genteknik på potatis, sallad och raps och andra tvåhjärtbladiga växter.
- Tack vare informationen om växtens arvsmassa har vi fått en otrolig möjlighet att skräddarsy våra grödor för det ändamål vi vill utnyttja dem. Vi står nu på tröskeln till att ta reda på hur egenskaper i växter regleras och påverkas i olika situationer, säger Kristina Glimelius entusiastiskt.
Anledningen till att arvsmassan i just backtrav kartlades är att den har förhållandevis liten mängd DNA med en kompakt uppsättning av kodande gener och mycket liten andel icke-kodade DNA. Information om detta har publiserats helt öppet och kan hämtas via nätet för användning inom såväl grundforskning, som tillämpad forskning.
A-vitamin i ris för undernärda
Snart kommer även information på arvsmassa hos ris, som är en för världen i helhet viktig gröda, berättar Kristina Glimelius. Informationen blir tillgänglig, men förmodligen inte lika öppet som för backtrav. Ris, är ett gräs, som hör till de enhjärtbladiga växterna. Det innebär att man har en lämplig modell som direkt kan användas för andra gräs som vete, havre, korn osv.
En produkt som redan har utvecklats med hjälp av genteknik är det ”Gyllene riset”. I det har man tillfört en gen för att producera vitamin A i ris. Genen för beta-karoten, som är förstadiet till vitamin A, har identifierats och isolerats från påsklilja. Beta-karoten, som även förekommer i morötter, ger en gulaktig färg, vilket vi även kan se på riset som blir gulaktigt, därav namnet.
Undernäring är ett stort problem i vissa delar av Asien. Bristen på A-vitamin förorsakar blindhet framför allt hos barn och vid svåra bristtillstånd kan det även leda till döden. Genom att producera A-vitamin i ris, som är den huvudsakliga födan för många fattiga, stävjas blindhet och för tidig död. - Produkten har dock rönt motstånd bland motståndare till GMO-grödor. De menar att man inte känner till miljökonsekvenserna. Vad åstadkommer vitamin A i ris för skada? Frågar sig Kristina Glimelius retoriskt.
Socio-ekonomiska konsekvenser
De kanske fruktar de socio-ekonomiska konsekvenserna. Exempelvis risken för att det gyllene riset slår ut alla andra rissorter och att multinationella företag blir dominerande vid försäljning av utsädet och får stor makt över odlarna? -Projektledaren för ”Gyllene riset” Professor Ingo Potrykus, ETH, Zürich, har varit förutseende i det fallet, menar Kristina Glimelius. Han har gjort avtal med de företag som äger patenten bakom framgångarna. Avtalen säger att, om bonden tjänar mindre än en viss summa, ska han få riset gratis
En annan farhåga är att genmodifierade produkter kan vara hälsofarliga. Återigen tar Kristina Glimelius gyllene riset som exempel. Hon berättar att inom det projektet har gjorts alla tester man känner till för att utröna om riset kan ge toxiska effekter på människan. Det har också funnits möjligheter för Jordens vänner, Greenpeace och motsvarande organisationer att komma med förslag på tester de vill ha gjorda för att få riset undersökt i alla dess former. – Det är viktigt att vi tar varje genmodifierad produkt för sig och kontrollerar effekter på miljö, människa och djur, betonar hon.
”Gyllene riset” finns ännu inte tillgängligt för odling, men man har startat med att korsa vitamin A riset med lokala rissorter vid IRRI, som är ett internationellt institut finansierat av FN och beläget i Filippinerna. IRRIs uppdrag är att hjälpa tredje världen att få tillgång till de senaste rönen och utvecklingen inom förädling av ris.
Snabbare växtförädling
För att med hjälp av traditionella metoder förädla fram nya egenskaper i en gröda krävs tid. Förädlingsprocessen tar mellan 7-15 år beroende på vilken grödan är. Efter själva förädlingsarbetet, som pågår i växthus och laboratorier, krävs fälttester för att garantera att den nya sorten är stabil. Därefter ansöker företaget hos Växtsortnämnden i Stockholm för att få sorten prövad och godkänd för konventionell odling. Vad gäller en ny sort framtagen med genteknik kan tiden fram till fälttesterna förkortas avsevärt – det kanske kan röra sig om några år. Kraven på fälttester och godkännande av den nya GMO-grödan är dock desamma som för konventionellt förädlade gördor. Dessutom tillkommer att Jordbruksverket och EU ska ge sitt godkännande. Totalt sett kan dock processen för förädlingsarbetet kortas avsevärt.
Finns det i dag genmodifierade grödor, som är godkända för svensk odling? - Vi trodde att genmodifierad potatis skulle komma för några år sedan. Regelverket inom EU var dock inte klart. Nu är direktiven klara och vi skulle kunna odla grödor som är transgena, svarar Kristina Glimelius.
Och jag frågar vilka som kommer först. Svaret blir: förmodligen potatis som modifierats med avseende på stärkelsesammansättningen.
Mer exakt teknik
På min fråga om hon ser några risker svarar hon: - Jag kan se risker i all förädlingsverk-samhet. Det kan slå fel, så att vi inte får den produkt vi tänkt oss. Jag tror att man såväl med traditionell förädling som med genteknik kan åstadkomma förändringar som inte är bra eller önskvärda. Men jag är övertygad om att gentekniken redan idag kan utnyttjas och användas för produkter som är bra för såväl miljö, som människa. - Egentligen borde alla nya jordbruksprodukter testas precis som de genmodifierade. Genteknik är en av flera olika växtförädlingsmetoder. Fördelen är att den är betydligt mer exakt än vad traditionell förädling är. Det är alltså större chans än tidigare att få just den produkt vi önskar.
- Vi har genom traditionell växtförädling förbättrat våra grödor på ett utomordentligt bra sätt genom att korsa ihop nära besläktade arter och varianter med varandra. Likafullt skulle vi kunna förbättra dem ännu mer. Vi har idag nått en platå i utvecklingen. För att komma vidare behövs gentekniken.
Hur ser du på risken att en genmodifierad gröda sprider sig okontrollerat i naturen? - När det gäller spridningen av en växt i naturen har vi redan idag mycket bra kunskap om spridningsbiologin. Vi vet ganska väl hur vi skall förhindra att en gröda sprids ohämmat och hur vi skall förhindra sortblandningar genom att bland annat se till att hålla ordentliga avstånd mellan fälten. Det finns ju redan många olika vetesorter och de sprids inte okontrollerat så att vi bara får ett vete. Det som är utomordentligt viktigt att ta ställning till är naturligtvis om den nya egenskapen som GMO grödan erhållit ger en specifik överlevnadsfördel i naturliga sammahang, och om det finns risker för en spridning utanför odlingsfältet. Möjligheter finns dock att med olika metoder förhindra spridning, till exempel genom att förhindra pollenproduktion. Till syvende och sist måste naturligtvis eventuella nackdelar vägas mot de fördelar som förändringarna medför. Samma krav för att förhindra spridning och sortblandning som finns för de konventionellt förädlade grödorna måste tillämpas på GMO grödor.
Vad är Sverige bäst på? Har vi någon spjutspetskompetens? - Sverige har förhållandevis mycket bra baskunskap inom genteknologin samt bra skolning av forskare. Vi har dock svårt att konkurrera med USA, Tyskland och Frankrike när det gäller resurser och ligger därför inte i den allra närmaste frontlinjen.
Inom det SSF-projekt, som arbetar med fetter, ligger Sten Stymne och hans medarbetare, SLU-Alnarp, långt framme, men USA-företag har större resurser och kan därför nå ännu längre. I Sverige började vi tidigt med att genmodifiera potatis för att producera stärkelse för den tekniska industrin från potatis och korn. Men även i detta arbete har konkurrensen från resursstarka nationer somTyskland gjort att vi inte ligger längst fram.
Varför klarar vissa växter kylan?
Inom nätverket för växtbioteknik studeras också växter och stress. Växter i alla odlingssystem är känsliga för stress i form av kyla, torka osv. Växternas reaktioner i det sammanhanget regleras också av gener. Forskarna är naturligtvis angelägna om att förstå varför en växt är mer tolerant till olika stressfaktorer än andra växter är. Förstår man vilken gen som reglerar tolerans och känslighet, kan den modifieras så att växterna kan anpassas till lokala förhållanden. Förutom foskning på stress inducerade av temperatur och andra fysikaliska faktorer har forskarna inom nätverket fokuserat sin forskning på att förstå hur resistens mot olika sjukdomar och insekter kan förbättras.
- Det här är vi mycket intresserade av i Sverige. Och vi har framgångsrikt byggt upp en kunskapsbas om hur den basala genetiska regleringen vid stress ser ut. Intresset för detta är stort i hela världen.
Miljövänliga plaster och smörjoljor
Tekniken med genmodifiering gör det möjligt att framställa biologiskt nedbrytbara och på åkern förnyelsebara råvaror som kan utnyttjas för produktion av plaster och tekniska oljor. Jag frågar när de kommer.
- De produkter vi har i dag bygger på mineraloljan som i regel inte är nedbrytbar och även innehåller för naturen ogynnsamma sidoprodukter. Produkter, som tillverkas från vegetabiliska oljor från fettproducerande växter, kan däremot lätt brytas ned i naturen och är således mer miljövänliga. De är även förnyelsebara och kan produceras med hjälp av solens energi på åkern vilket inte mineraloljan kan. Med detta är det svårt att se några risker, menar Kristina Glimelius, som också har svårt att svara på när de kommer ut på marknaden.