Hodowla transgeniczna - tworzenie ulepszonych odmian GM

Ewa Sawicka-Sienkiewicz
Streszczenie
Hodowla transgeniczna - tworzenie ulepszonych odmian GM
Hodowla roślin ma na celu otrzymywanie nowych, ulepszonych odmian. Hodowla roślin zawsze była
i jest związana z ingerencją w genotypy roślin. Przenoszenie cech na drodze krzyŜowania nie tylko
dotyczy jednego gatunku, ale takŜe otrzymywania mieszańców międzygatunkowych oraz
międzyrodzajowych, co prowadzi do powstania zupełnie nowych gatunków np. pszenŜyto.
Modyfikacje genetyczne u wybranych roślin uprawnych poprzedzone są modyfikacjami
przeprowadzanymi na roślinach modelowych (tytoń, rzodkiewnik), co pozwala na poznanie funkcji
danego genu. W wyniku wielu lat potrzebnych do wytworzenia nowej odmiany (13-15 lat) otrzymuje
się specyficzny układ cech. Dzięki transformacji zmieniamy tylko jedną cechę bez zmiany
pozostałych.
Uprawa odmian GM w 2008 roku wyniosła 125 mln ha w świecie a powierzchnia wzrosła 72-krotnie
od roku 1996. Producentami roślin GM są w 92% Stany Zjednoczone, Argentyna, Brazylia i Kanada.
Dominujące gatunki roślin to: soja, kukurydza, bawełna i rzepak, czyli rośliny ekonomicznie waŜne,
uprawiane na duŜych powierzchniach. PrzewaŜają odmiany z wprowadzoną odpornością na herbicyd
(63%), herbicyd i szkodniki (19%), odmiany odporne na szkodniki (18%).
Wprowadzono nową terminologię umoŜliwiającą rozróŜnienie pochodzenia genów, które zostały
wprowadzone. Cisgeny – pochodzą z gatunków uprawnych krzyŜujących się ze sobą (cisgenetyczne
rośliny). Transgen to roślina posiadająca gen z gatunku niekrzyŜującego się lub gen syntetyczny.
Wykorzystanie w hodowli roślin nowych technologii umoŜliwia tworzenie odmian dających wysoki
plon, odpornych na stresy biotyczne i abiotyczne. Odporność na herbicyd Roundap o czynnej
substancji glifosat pochodzi z wprowadzenia genów kodujących enzym niewraŜliwy na glifosat (gen
aroA wyizolowany z Agrobacterium tumefaciens i ze zmutowanych roślin). Innym sposobem było
wprowadzenie genu gox, który degraduje glifosat. Gen został wyizolowany z bakterii glebowych
(Achromobacter i Ochrobacterim antropi).
Stresy biotyczne wywołują patogeny. Źródeł odporności poszukuje się wśród dzikich lub
prymitywnych gatunków pokrewnych odmianie uprawnej. Techniki transformacji umoŜliwiają
przyspieszenie tego procesu bez zaburzenia tła genetycznego formy, do której wprowadza się
odporność. Odporność na szkodniki zabezpiecza przed uŜywaniem zawsze toksycznych i nie zawsze
skutecznych pestycydów. Odporność na wirusy, patogeniczne grzyby i bakterie to stałe poszukiwanie
nowych rozwiązań takŜe przy wykorzystaniu transformacji. Do innej grupy cech moŜna zaliczyć
modyfikacje cech uŜytkowych i tu największym sukcesem jest złoty ryŜ ratujący zdrowie wielu
azjatyckich dzieci dzięki wprowadzeniu genów warunkujących syntezę beta-karotenu (prekursora
witaminy A). Do bardzo waŜnych ostatnich osiągnięć naleŜy rozwijanie technologii GURT (Genetic
Use Restriction Technolgies). Rośliny mają wprowadzony konstrukt z promotorem posiadający
„włącznik”, pozwalający na zewnętrzną kontrolę aktywności nowej cechy. Dzięki temu moŜliwa jest
zarówno ochrona własności intelektualnej wprowadzonego transgenu jak i ochrona środowiska przed
przypadkowym wprowadzeniem transgenów w naturalnych zbiorowiskach roślinnych.