Hrách – Odolnost proti hmyzu a plísním – Leibnizova univerzita, Německo

Základní informace a relevantní výsledky

Luštěniny jsou důležité kulturní rostliny, jako biologická hnojiva díky symbiotické fixaci dusíku i jako cenný zdroj bílkovin pro hospodářská zvířata. Evropa dováží obrovské množství sójových bobů, aby uspokojila požadavky na bílkoviny v chovu zvířat, i když v zásadě by velkou část svých potřeb mohla produkovat z domácích obilných luštěnin, jako je hrášek.
Můra hrachová Cydia nigricana (F.) a hrachor Bruchus pisorum (Linné) jsou vážnými škůdci hrachu, spolu s řadou hub. Ztráty na výnosu mohou být vysoké, zejména v ekologickém zemědělství. Odolnost proti hmyzím škůdcům byla prokázána u jiných plodin pomocí proteinů získaných z půdní bakterie Bacillus thuringiensis (Berlíňan). Tato metoda byla použita v laboratoři prof. Dr. Hans-Jörg Jacobsen z Ústavu genetiky rostlin, na Leibnizově univerzitě v Hannoveru, Německo, generovat geneticky modifikovaný hrách s odolností proti těmto škůdcům. Byly také vyvinuty geneticky modifikované linie hrachu exprimující antifungální geny. Antifungální geny exprimované v transgenních liniích jsou proteiny inhibující polygalakturonázu (PGIP), stilben syntáza, glukanáza a nová chitináza. Tyto geny jsou exprimovány buď jako jednotlivé inzerce nebo v různých kombinacích po několika generacích šlechtění transgenů. Práce byla částečně financována z projektů EU.

Fázi vývoje

Skleníkové a laboratorní testy byly úspěšně provedeny, a probíhají polní pokusy s hráškem exprimujícím Bt odolným proti zavíječi hrachovému. Nicméně, tento terénní výzkum se nyní v Německu neprovádí, ale přestěhuje se do USA.

Důvody zpoždění, odklonění nebo zastavení výzkumu

Během posledních dvou let, Výskyt vědeckých terénních pokusů, které byly vandalizovány a zničeny radikálními antibiotechnologickými aktivisty, se v Německu drasticky zvýšil. Je to hit rekord 2009, s 42% polních pokusů v Německu ničena - navzdory drahé bezpečnostní a sledovací opatření na místech pole, a rozsáhlé komunikační úsilí vědců k informování široké veřejnosti, to před a během experimentálního uvolnění. Řada výzkumných vědeckých projektů nemohla být dokončena, včetně některých zvláště zaměřených na biologickou bezpečnost a environmentální rizika geneticky upravených plodin. Údaje o místech polních pokusů musí být zveřejněny v online registru, čímž se odhalí přesné místo konání jednotlivých procesů a usnadní se vandalizace a zničení procesů.

Vzhledem k tomu, že ani nákladná bezpečnostní opatření nemohou zaručit dokončení těchto pokusů veřejného sektoru s terénním uvolněním v tak škodlivé atmosféře, a poučili se ze zkušeností dříve zničených polních pokusů, uvolnění geneticky upraveného hrachu bylo přemístěno na státní univerzitu v Severní Dakotě. Produkce hrachu v Severní Dakotě trpí podobnými problémy s houbovými infekcemi.

Ušlé výhody

Pěstování geneticky upraveného hrachu s odolností proti zavíječi hrachovému a/nebo zavíječi hrachovému by mohlo podstatně snížit používání insekticidů v těchto luštěninách, zajištění vyšší kvantity a kvality výnosů, i při vysokém tlaku škůdců. To by mělo přímý pozitivní dopad na životní prostředí, lidské zdraví, výrobní náklady a ziskovost těchto plodin. Z těchto rostlin by mohli těžit zejména ekologičtí zemědělci, protože nyní existují metody ochrany rostlin, které by mohly být použity proti těmto škůdcům, které zajišťují přijatelnou a přiměřenou úroveň ochrany a snižují potřebu syntetických pesticidů.
Více obecně, produkce obilných luštěnin v Evropě sníží závislost Evropy na dovozu sójových bobů pro krmení zvířat.

Obrázky

K dokončení.

Náklady na výzkum

K dokončení.

Použitá Literatura

Hassan, F., Meens, J., Jacobsen, H.J., Kiesecker, H. (2009) Rodina 19 chitináza (Chit30) ze Streptomyces olivaceoviridis ATCC 11238 exprimovaný v transgenním hrachu ovlivňuje vývoj T. harzianum in vitro. Journal of Biotechnology 143(4): 302-308
Richter, A., de Kathen, A., od Lorenza, G., Briviba, K., Hain, R., Ramsay, G., Jacobsen, H.J., Kiesecker, H. (2006) Transgenní hrášek (Rostlina hrachu) exprimující protein inhibující polygalakturonázu z maliny (Rubus idaeus) a stilbensyntáza z hroznů (Vinná réva). Zprávy rostlinných buněk 25(11): 1166-1173
Kiesecker, H., Richter, A., de Kathen, A., Jacobsen, H.J. (2004) Stabilita exprese a stohování genů rekombinantních antifungálních genů v transgenním hrachu (Hrách sativum L.) Kultura in vitro, Transformace a molekulární trhy pro zlepšení plodin, 197-209. 4mezinárodní konference rostlinných tkáňových kultur, Dháka, BANGLADÉŠ, LISTOPAD 01-03, 2001 Bangladesh Assoc rostlinná tkáňová kultura

Řešitel

Hans-Jörg Jacobsen, Ústav genetiky rostlin, Leibniz University Hannover, ulice Herrenhausen 2, D-30419 Hannover, Německo

Kontaktní informace

jacobsen@lgm.uni-hannover.de

Další odkazy