אפונה – עמידות בפני חרקים ופטריות – אוניברסיטת לייבניץ, גרמניה

מידע רקע ותוצאות רלוונטיות

קטניות דגנים הן צמחי יבול חשובים, הן כדשנים ביולוגיים באמצעות קיבוע חנקן סימביוטי והן כמקור חלבון בעל ערך עבור בעלי חיים. אירופה מייבאת כמויות אדירות של פולי סויה כדי לעמוד בדרישות החלבון בגידול בעלי חיים, אם כי באופן עקרוני היא יכלה לייצר חלקים גדולים מצרכיה עם קטניות תבואה מתוצרת מקומית, כגון אפונה.
עש האפונה Cydia nigricana (ו.) ואת חדקונית האפונה Bruchus pisorum (לינאוס) הם מזיקים רציניים של אפונה, לצד מספר פטריות. הפסדי תשואה יכולים להיות גבוהים, במיוחד בחקלאות אורגנית. עמידות בפני מזיקים של חרקים התבססה בצמחי גידול אחרים באמצעות שימוש בחלבונים שמקורם בחיידק הקרקע Bacillus thuringiensis (ברלינר). שיטה זו שימשה במעבדתו של פרופ. ד"ר. הנס-יורג ג'ייקובסן מהמכון לגנטיקה של צמחים, באוניברסיטת לייבניץ בהאנובר, גרמניה, ליצור אפונה מהונדסת גנטית עם עמידות בפני מזיקים אלו. כמו כן פותחו קווי אפונה מהונדסים גנטית המבטאים גנים אנטי-פטרייתיים. הגנים האנטי-פטרייתיים המתבטאים בקווים הטרנסגניים הם חלבון מעכב פוליגלקטורונאז (PGIP), סטילבן סינתאז, גלוקנאז וצ'יטנאז חדש. גנים אלה באים לידי ביטוי כהחדרות בודדות או בשילובים שונים לאחר מספר דורות של גידול טרנסגנים. העבודה מומנה בחלקה על ידי פרויקטים של האיחוד האירופי.

שלב של פיתוח

מבחני חממה ומעבדה בוצעו בהצלחה, וניסויי שטח עם אפונה המבטאת Bt עמידה בפני חדקונית האפונה בדרך. אולם, מחקר שדה זה אינו נערך כעת בגרמניה, אבל יעבור לארה"ב.

סיבות לעיכוב, הסטה או עצירת המחקר

בשנים האחרונות, השכיחות של ניסויי שדה מדעיים שהושחתו והושמדו על ידי פעילי אנטי-ביוטכנולוגיה קיצוניים עלתה באופן דרסטי בגרמניה. זה הגיע לשיא ב 2009, עם 42% של ניסויי שדה בגרמניה שנהרס - למרות אמצעי אבטחה ומעקב יקרים באתרי תחום, ומאמצי תקשורת נרחבים על ידי מדענים ליידע את הציבור הרחב, גם לפני וגם במהלך ניסויי השחרור. לא ניתן היה לסיים מספר פרויקטים מדעיים חקירתיים, כולל כמה שהתמקדו במיוחד בבטיחות הביולוגית ובסיכון הסביבתי של צמחי גידולים מהונדסים גנטית. יש לפרסם את הנתונים על מיקומי ניסוי השדה במרשם מקוון, ובכך לחשוף את המיקום המדויק של המשפטים הבודדים ולהקל על השחתות והשמדת המשפטים.

מכיוון שאפילו אמצעי אבטחה יקרים אינם יכולים להבטיח את השלמת ניסויי שחרור השדה הללו במגזר הציבורי באווירה כל כך זדונית, ולאחר שלמד מהניסיון של ניסויי שדה שנהרסו בעבר, השחרור של אפונה מהונדסת גנטית הועבר לאוניברסיטת צפון דקוטה. ייצור האפונה בצפון דקוטה סובל מבעיות דומות עם זיהומים פטרייתיים.

יתרונות ידועים מראש

גידול של אפונה מהונדסת גנטית עם עמידות בפני עש האפונה ו/או חדקונית האפונה עשוי להפחית באופן משמעותי את השימוש בקוטלי חרקים בקטניות אלו., שמירה על כמות ואיכות גבוהה יותר, אפילו בלחץ מזיקים גבוה. לכך יהיו השפעות מועילות ישירות על הסביבה, בריאות אדם, עלויות ייצור ורווחיות של גידולים אלו. חקלאים אורגניים יכולים להפיק תועלת במיוחד מהצמחים הללו, שכן כיום ישנן שיטות להגנת הצומח שניתן להשתמש בהן נגד מזיקים אלו המבטיחות רמת הגנה מקובלת וסבירה ומפחיתות את הצורך בהדברה סינתטית.
יותר באופן כללי, ייצור קטניות דגנים באירופה יפחית את התלות של אירופה ביבוא פולי סויה למזון לבעלי חיים.

תמונות

יש להשלים.

עלות של מחקר

יש להשלים.

אזכור

חסן, ו., מינס, J., ג'ייקובסן, H.J., קיסקר, ח. (2009) משפחה 19 chitinase (צ'יט30) מ-Streptomyces olivaceoviridis ATCC 11238 מתבטא באפונה מהונדסת משפיע על התפתחות T. harzianum in vitro. כתב עת לביוטכנולוגיה 143(4): 302-308
ריכטר, א., דה קאטן, א., מאת לורנצו, G., בריביבה, ק, היין, ר., רמזי, G., ג'ייקובסן, H.J., קיסקר, ח. (2006) אפונה מהונדסת (צמח האפונה) מבטא חלבון מעכב פוליגלקטורונאז מפטל (רובוס אידאוס) וסינתאז סטילבן מענבים (גפן יין). דוחות תא צמחים 25(11): 1166-1173
קיסקר, ה, ריכטר, א., דה קאטן, א., ג'ייקובסן, H.J. (2004) יציבות ביטוי וערימת גנים של גנים אנטי-פטרייתיים רקומביננטיים באפונה מהונדסת (Peas sativum L.) תרבות חוץ גופית, טרנספורמציה ושווקים מולקולריים לשיפור היבול, 197-209. 4הכנס הבינלאומי לתרבות רקמות צמחיות, דאקה, בנגלדש, נובמבר 01-03, 2001 בנגלדש Assoc תרבות רקמות צמחים

חוקר ראשי

הנס-יורג ג'ייקובסן, המכון לגנטיקה של צמחים, אוניברסיטת לייבניץ בהנובר, רחוב הרנהאוזן 2, D-30419 האנובר, גרמניה

פרטים ליצירת קשר

jacobsen@lgm.uni-hannover.de

אזכור נוסף