Miks ettevõtted ei suuda GM nisu maailmale peale suruda?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Augusti alguses avaldas ajakiri Science kahe biotehnoloogi manifesti, et maailmas napib geneetiliselt muundatud nisu – selle abil oleks nende hinnangul võimalik võidelda ohtlike haigustega, mis ohustavad arengumaade majanduste põllumajandussektoreid.

Pärast manifesti lugemist otsustas N + 1 välja mõelda, miks turul pole ikka veel ühtki GM nisusorti ja kas meil on seda tõesti vaja.

Manifesti autorid Brande Wulff ja Kanwarpal Dhugga töötavad Ühendkuningriigis John Innesi biotehnoloogiakeskuses ja Mehhikos rahvusvahelises maisi ja nisu parendamise keskuses. Ajakirjale Science avaldatud artiklis ei teata nad geneetiliselt muundatud sortide tootjate toetusest, kuid mõlemat keskust rahastavad mittetulundusühingud edendavad põllumajanduslikku biotehnoloogiat.

Teadlaste hinnangul on arendajate vähene huvi GM nisu vastu tingitud eelkõige GMOde vastu võitlevate avalike aktivistide survest. Samas kirjutavad nad, et geneetiline muundamine võiks näiteks kaitsta nisu blasti eest – ohtliku seenhaiguse eest, mis avastati esmakordselt Brasiilias ja levis sealt üle Lõuna-Ameerika ja teiste kontinentide. 2016. aastal avastati saastunud teraviljaga kaasaskantav lööklaine Bangladeshis, kus hoitakse siiani karantiini ja kust haigus võib levida üle Kagu-Aasia ja jõuda Indiasse. Nisul on resistentsus selle haiguse suhtes väga madal, kuid vastavad geenid on leitud juba tema metsikul sugulasel teraviljal Aegilops tauschii.

Autorid usuvad, et Bangladesh oleks valmis kasutusele võtma geneetiliselt muundatud nisu, et kaitsta end lööklaine eest, kuna ta kiitis hiljuti heaks GM baklažaani ja valmistub kasvatama hilise lehemädaniku suhtes vastupidavat geneetiliselt muundatud kartulit. Kuid selleks on vaja, et keegi looks GM nisu, kirjutavad teadlased.

Keeruline geneetiline objekt

See, mida me igapäevaelus nisuks nimetame, on mitut tüüpi taimi, peamiselt pehme nisu (Triticum aestivum) ja kõva nisu (Triticum durum). Esimesest valmistatakse leivajahu ja nisulinnaseid, teisest aga kuskussi, bulgurit, traditsioonilist itaalia pastat ja muid tooteid. Kõva nisu moodustab ainult 5-8 protsenti kogu kasvatatud nisust; ÜRO Toidu- ja Põllumajandusorganisatsiooni (FAO) ametliku statistika kohaselt kasvatas inimkond 2016. aastal 221 miljoni hektari suurusel haritaval alal vähemalt 823 miljonit tonni nisu. See muudab nisu maisi järel saagi kogutoodangu poolest suuruselt teiseks.

Kogu maailmas kasvatatav ja müüdav nisu ei kuulu GMOde hulka: praegu ei ole üheski riigis lubatud ühtegi GM nisu sorti kaubanduslikuks kasvatamiseks. Kultuurtaimede geneetiliselt muundatud sortide kohta andmeid koguva ÜRO bioloogilise mitmekesisuse konventsiooni alusel on registreeritud vaid üheksa pehme nisu sorti, millel on mitmesuguseid omadusi alates herbitsiidiresistentsusest kuni kõrge valgusisalduseni (alus ei hõlma ilmselgelt kõiki projektid ja riigid, kuna mitte kõik osariigid – näiteks ei USA ega Venemaa – ei ole ratifitseerinud selle konventsiooni Cartagena bioohutuse protokolli). Kuid ükski neist sortidest pole läinud kaugemale katsekultuuride teaduslikel eesmärkidel heakskiitmisest. Kõva nisu GM-sortide kohta andmebaasis andmed puuduvad.

Monsanto väljatöötatud MON71800 jõudis heakskiitmisele kõige lähemal: nagu paljud teised ettevõtte tuntud GM-sordid, on ka MON71800 glüfosaadi suhtes vastupidav (see on nn Roundup Ready nisu).2004. aastal sai ettevõte vajaliku loa isegi USA Toidu- ja Ravimiametilt, kuid ei lõpetanud heakskiitmisprotsessi teiselt agentuurilt EPA. Seejärel kirjutas meedia, et projekti, mis võttis aega vähemalt 5 miljonit dollarit ja seitse aastat, piirati põllumeeste vastuseisu tõttu, kes kartsid, et GM nisu levik Ameerika Ühendriikides võtab neilt juurdepääsu skeptilisele Euroopa turule. Monsanto N + 1 ei vastanud konkreetsele küsimusele, kas ettevõte arendab praegu geneetiliselt muundatud nisusorte, kuid ütles, et on jätkuvalt "pühendunud pidevale nisu innovatsioonile biotehnoloogia ja geneetilise redigeerimise kaudu".

Aeg-ajalt ilmus pärast 2004. aastat uudiseid GM-sortide arendamise kohta: näiteks kavatses üks Monsanto partneritest, India ettevõte Mahyco 2013. aastal läbi viia herbitsiiditaluvuse nisu põldkatseid (küsimusele N + 1, ettevõte vastas, et nüüd ei tegeleta GM nisuga). Syngenta viis läbi ka fusaariumile vastupidava geneetiliselt muundatud nisu uuringuid, kuid see projekt peatati, ütleb Venemaal Syngenta SRÜ taimede sortide ja biotehnoloogiliste tunnuste reguleerimise direktor Igor Chumikov. Bayer CropScience ütles eelmisel aastal, et ei pea oma ülemaailmseks prioriteediks GM nisu, vaid hübriide.

N + 1 küsitletud ekspertide sõnul on maailmas katsetamise eri staadiumis vähemalt 500 GM nisu sorti ning Ameerika ja Euroopa turgudel selle vastu huvi puudumisel olid liidrid näiteks Austraalia ja Hiina. Austraalias taotles riiklik uurimisorganisatsioon CSIRO sel kevadel heakskiitu kõva ja pehme nisu testimiseks, mis on vastupidavad nisu roostetele, teravilja kahjustavale seenhaigusele. Katsete läbiviimiseks kavandati viis aastat; ilmselt sai CSIRO neile loa (organisatsioon ise ei suutnud vastata N + 1 küsimusele). 2017. aastal algas suurema saagikusega GM nisu testimine Suurbritannias ja see jätkub seal 2019. aasta lõpuni.

Samas ei tähenda heakskiidetud sortide puudumine seda, et GM nisu kuskil maailmas ei kasva: jutud sellest, kuidas kuskil põldudel loata ja teadmata, kust geneetiliselt muundatud nisu leitakse, on juhtunud juba vähemalt 1999. aastast alates.. Üks selline lugu juhtus möödunud suvel Kanadas: selle aasta juunis kinnitasid Kanada võimud, et herbitsiidiga töötlemise üle elanud nisu Lõuna-Albertas maatee ääres osutus geneetiliselt muundatud (mis sorti see oli, ei olnud täpsustatud; 2017. aastal riigis Toimus 54 piiratud geneetiliselt muundatud nisu ja hübriidnisu põldkatset, millest 39 olid suunatud konkreetselt herbitsiidiresistentsusele – ühtegi neist ei viidud läbi Albertas.) Selle ootamatu nisu tõttu peatasid Jaapan ja Lõuna-Korea nisu impordi Kanadast ning Kanada minister pidi helistama EL-i kolleegile ja selgitama, et seda nisu ei leitud kusagilt mujalt kui ühelt põllult Albertas.

“Kõigi praegu kasvatatavate põllukultuuride hulgas on nisu võib-olla üks keerulisemaid valikuobjekte. Harilik nisu on polüploidne, sellel on heksaploidne genoom (raku tuum sisaldab kolme elementaarset genoomi A, B ja D, see tähendab kuus komplekti kromosoome, neid on 42 - N + 1). 99 protsenti kõigist praegu kasvatatavatest sortidest on just leivanisu sordid, mis on geneetiliselt väga keeruline objekt. Lisaks kuulub nisu üheiduleheliste klassi, nii et kogu selle geneetilise muundamise töö oli teiste põllukultuuridega võrreldes vähem edukas ja seda alustati hiljem,“ütleb Dmitri Mirošnitšenko, ekspressioonisüsteemide ja taimegenoomi modifitseerimise labori BIOTRON vanemteadur. Bioorgaanilise Keemia Instituudis RAS.

Sümboolne barjäär

Nisuga töötamise raskused ei piirdu ainult põllukultuuriga: Mirošnitšenko sõnul on tehnoloogilist mahajäämust seostatud metoodiliste probleemidega. Kõigi kultuuride geneetiliseks muutmiseks kasutatakse kahte standardmeetodit: agrobakteriaalne transformatsioon, kui geenide ülekandmine toimub perekonna Agrobacterium bakterite ja nende plasmiidide abil, ning bioballistika meetod, geneetiliste järjestuste ülekandmine nn geenipüstoli abil - a. seade, mis "tulistab" raskemetallide osakesed DNA-st samadeks plasmiidideks. Teadlase sõnul on praegu Euroopas, USA-s, Aasias ja teistes riikides lubatud ainult GM taimed, mis on saadud agrobakteriaalsel meetodil, mille puhul saab kinnitada, et modifitseeritud genoomis on ainult üks võõrinsert. taim, mitte mitu, nagu tavaliselt annab bioballistika. Transgeense nisu puhul töötati agrobakteriaalne meetod välja alles viimase kümne aasta jooksul, ütleb Mirošnitšenko.

„Kakskümmend aastat tagasi ootasid kõik, et GM nisu kommertskasvatamine toimub homme. Ma kahtlustan, et seda ei juhtunud mitmel põhjusel ja paljud neist põhjustest on tavalised nisu ja riisi puhul. Asi pole muidugi selles, et nende sortide loomisel on olulisi biotehnoloogilisi tõkkeid,”märgib taimegenoomika spetsialist Hugh Jones Walesi Aberystwythi ülikoolist. Jones usub, et suhtumine nisu ühiskonnas erineb näiteks maisist või sojaubadest: paljude rahvaste jaoks on "nisul suur kultuuriline sümboolika". Seetõttu kahtlustab ta, et negatiivne suhtumine GM nisu on sügavam kui teiste toiduainete suhtes. Mirošnitšenko nõustub: „Sotsiaalsest vaatenurgast on nisu peamine teraviljakultuur, see on leib ja nii edasi. Avalikkus tajub selle geneetilist muundamist negatiivselt.

Jonesi sõnul on pragmaatilisi raskusi: nisu on kõige enam kaubeldav põllukultuur ja kaup ning GM nisu on raske eraldada tavalisest nisust. Isegi kui üks riik lubab geneetiliselt muundatud nisu kasvatada, ähvardab teda kohe ekspordikeeld teistesse riikidesse, mis on bioohutuse ohu tõttu väga ranged. Kui GM nisu on lubatud, siis tuleb seda lubada kõikjal, ütles teadlane.

Kanwarpal Dugga, üks manifesti autoritest ajakirjas Science märgib N + 1-le antud intervjuus, et peaaegu kõik turul saadaolevad GM taimesordid töötati välja, testiti ja kasvatati USA-s ning sealt edasi läksid nad teistele turgudele (välja arvatud Indias loodud Bt-baklažaan, mis on vastupidav putukakahjuritele). "Hoolimata kahekümne aasta jooksul kogutud ohutusandmetest geneetiliselt muundatud maisi ja sojaubade kohta, ei kasvatata neid endiselt väljaspool Ameerikat," ütleb Dougga ja lisab, et Ameerika farmerid ekspordivad poole kogu kasvatatavast nisust. Otsused – kas nõustuda või mitte vastu võtta GM nisu – juhindub paratamatult importivatest riikidest.

Samal ajal ei usu Dougga, et nisu erineb oluliselt teistest GM põllukultuuridest tarbijate tagasilükkamise poolest, sest kõigis riikides, kus valitseb GMO-vastased meeleolud, on see peamiselt seotud toiduga, mida inimesed ise söövad., ja mitte, sest näiteks loomad. "Isegi kõige aktiivsemad GMO-vastased Euroopas - Austria, Prantsusmaa, Saksamaa - impordivad GM maisi ja GM sojauba loomasöödana," märgib teadlane.

Tarbija ei näe sellest mingit kasu

“Nisul ei ole ühtegi konkreetset omadust, millel oleks suur tähtsus. Lisaks ei ole tööstuses üksmeelt, milline omadus oleks kõige väärtuslikum,”ütles William Wilson, geneetiliselt muundatud nisu ekspert ja Põhja-Dakota osariigi ülikooli professor. Dmitri Mirošnitšenko ütleb, et enamiku teiste kaubanduslike geneetiliselt muundatud põllukultuuride puhul saadud tunnused – herbitsiidiresistentsus ja resistentsus putukatele – ei ole nisu puhul olulised: „Need kaks omadust ei ole need, millega tuleks esmajärjekorras tegeleda, sest neil on piiratud kaubanduslik väärtus. nisu kasvatamisel. Kui Monsanto taotles 2004. aastal USA-st luba herbitsiidile taluva GM nisu kasvatamiseks, võtsid nad taotluse tagasi just seetõttu, et GM tunnusel oli vähe kaubanduslikku väärtust. Negatiivne suhtumine GM nisu kasvatamisse sel hetkel "võitis" võimaliku äriedu, "- ütleb teadlane.

Omadused, mida GM nisust tõesti saada tahaks, on samad omadused, millega aretajad võitlevad, märgib Miroshnichenko. Esiteks on see vastupidavus ebasoodsatele teguritele - olenevalt nisu kasvukohast on see kas põud ja kõrged temperatuurid või vastupidi madalad temperatuurid ja külmad, samuti vastupidavus mulla suurenenud soolasisaldusele jne. peal. Teine väga nõutud tunnuste rühm on resistentsus fütopatogeenide, eriti mitmete seenhaiguste suhtes, nendeks on fusarium, rooste, jahukaste jne,”räägib ta. Nendes valdkondades on tehtud palju uuringuid GM nisu kohta, kuigi on ka eksootilisemaid ideid: näiteks Austraalias arendab CSIRO nisu, mis alandab vere kolesteroolitaset tänu suurenenud beetaglükaanide sisaldusele.

Seni pole neis valdkondades selgeid edusamme olnud: ameeriklased, eurooplased ja hiinlased "on keskendunud lihtsamatele kultuuridele, mis mõjuksid kiiremini," lisab Mirošnitšenko. „Nisu puhul on pikka aega olnud küsimus, millist omadust on võimalik geneetiliselt muuta nii, et see annaks ebasoodsates tingimustes äriliselt käegakatsutava efekti saagikuse suurendamisel, samas kui soodsatel aastatel oleks saagikus ei vähene. Võrreldes teiste põllukultuuridega, eriti kaheidulehelistega, ei too näiliselt samade geenide muutmine mõnikord nisu puhul oodatud mõju,”ütleb teadlane.

Wilson märgib, et praktikas oleks iga omadus, mis parandab saagi kvaliteeti ja vähendab põllumeeste kulusid, väga kasulik. „Põllumajandustootjad tahaksid saada [GM nisu] … See võib suurendada saaki, vähendada kulusid ja riske ning parandada kvaliteeti. Kuid tarbijad on sel juhul väga valjuhäälne vähemus,”ütleb teadlane.

Samas suhtub Dougga probleemi laiemalt: tänapäeval on enamikul GM põllukultuuridel nende uued kasulikud omadused kasulikud kasvatajatele, mitte tarbijatele. "Võib-olla, kui meil oleks GM nisusorte, millest oleks kasu tarbijatele näiteks mõne ilmselge tervisekasu näol, võiks olukord GM nisu vastuseisus muutuda," oletab teadlane.

"CRISPR-nisu" tulevik

2009. aasta novembris avaldas ajakiri Nature Biotechnology artikli, et GM taimede arendajad pöörasid taas näo nisu poole: Monsanto lubas juba sellel kümnendil esimesi GM sorte ja Bayer CropScience – see, mis tänapäeval eelistab geneetilist muundamist nisule. hübriidid – plaanisid koos Austraalia CSIRO-ga oma toote turule tuua 2015. aastaks. Kümme aastat hiljem on N + 1 küsitletud teadlased endiselt optimistlikud, kuid erinevatel põhjustel.

“Ma arvan, et biotehnoloogiline nisu ilmub niikuinii, sest CRISPR / Cas süsteemidega genoomi redigeerimise uuringud on viimase viie aasta jooksul selle suuna arengut stimuleerinud. Arvan, et lähitulevikus ilmuvad kindlasti paljutõotavad biotehnilise nisu sordid, kuna Hiinas ja Ameerika Ühendriikides on analoogselt riisi või maisiga juba üsna head arengud,”ütleb Miroshnichenko.

William Wilson paneb oma lootused ka CRISPR / Casile ja teistele genoomipunktide redigeerimise tehnoloogiatele: tema arvates läheb CRISPR-nisuga paremini. Dougga nõustub, viidates Corteva AgriScience'i (varem tuntud kui DuPont Pioneer) vahajas mais, mis valmistub turule sisenema. Miroshnichenko ütleb, et Hiina teadlased on juba teatanud võimalusest genoomi redigeerida ühte Mlo nisu geeni lookust, mis on kaudselt vastutav fütopatogeenide suhtes resistentsuse eest. «Kuid kui palju selle geeni muutus mõjutab taime saagikust ja teiste tunnuste avaldumist, pole veel midagi teada, see on alles uurimisjärgus,» märgib teadlane. Sarnased uuringud on tulemas ka Ameerika Ühendriikides. Teine Hiina teadlaste rühm näitas, kuidas CRISPR / Cas võib aidata ületada raskusi heksaploidse nisuga, mille puhul tuleb stabiilse uue tunnuse saamiseks teha samad muudatused kõigis geenikoopiates.

Lõpetuseks loodavad teadlased, et CRISPR / Cas aitab välja töötada hübriidnisu, mida praegu turul pole – isetolmleva nisu hübriidide masstootmine on tehniliselt keeruline. "Ma arvan, et sellel suunal on suur potentsiaal. Paljud kaasaegsed põllukultuurid – sojaoad, mais, tomatid, paprika ja nii edasi – on kõik hübriidid, mis võivad suurendada saagikust ja vastupidavust. Agrotehniliste meetoditega võib juba öelda, et oleme jõudnud nisu saagikuse suurendamise läveni. Hübriidide ilmumine aitab tulevikus saaki oluliselt suurendada,”ütleb Miroshnichenko. Igor Tšumikov Syngentast juhib tähelepanu traditsiooniliste aretusmeetoditega saadud hübriidnisule: tema sõnul võimaldab hübriidnisu "andada kvaliteeti, mis on palju kõrgem kui sordinisu kvaliteet". Syngenta on EL-i jaoks talihübriidnisu arendanud juba mitu viimast aastat ja loodab selle turule tuua "järgmise kolme kuni viie aasta jooksul," ütles Tšumikov.

Tõsi, Euroopa Kohus selle aasta juulis ajas CRISPR-i entusiaste mõnevõrra närvi, võrdsustades sellised arendused tegelikult GMOdega: ilmselt tähendab see, et vähemalt ühel suurel ja olulisel nisuturul ei kao probleemid selliste toodete tajumisega kuhugi. Samal ajal kui maailm nuputab, mida peetakse geneetiliseks muundamiseks ja mida mitte, ei pruugi "täiustatud" nisu kunagi välja tulla nõiaringist, kus kogu inimkond peab selle korraga heaks kiitma ja teadlaste üleskutsed "mitte jätta nisu geneetiliselt muundatud põllukultuuride hulgas orvuks" ei jää kuuldavaks.