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, למרות שבאופן עקרוני היא יכלה לייצר חלקים 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 אלו מתבטאים או כהחדרות בודדות או בשילובים שונים לאחר מספר דורות של רבייה 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 יהיה מהסיבות הידועות (וַנדָלִיזם) לא נערך בגרמניה, אבל הועברו לקנדה.
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.
תמונות
עלות של מחקר
יש להשלים.
אזכור
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
חסן, ו., מינס, J., קיסקר,ה, ויעקובסן, H.-J., ביטוי הטרולוגי של משפחה 19 כיטינאז רקומביננטי (צ'יט30) מן Streptomyces olivaceoviridis ATCC 11238 לשיפור עמידות פטרייתית באפונה מהונדסת (צמח האפונה ל.), J. ביוטכנולוגיה 143 (4), 302-308, 2009
עלי, ז.,הפיז פ.י., שומאכר, ח.מ., ג'ייקובסן, H.-J. וקישקר, ה, סובלנות נרכשת למלח וניטור ביטוי גנים מטרה באפונה (צמח האפונה ל.) על ידי ביטוי משותף של ATNHX1 ו - לוציפראז, J. ביוטכנולוגיה 145 (1), 9-16, 2010
אל בנאר, א.נ.ס., קיסקר, ה, ג'ייקובסן, H.-J. ושומאכר, ח.מ., א סי-גנטי גישה לשיפור המלח- וסובלנות אוסמוטי בתרביות תפוחי אדמה, J Biotechnol. 2010 נובמבר;150(3):277-87
נמן, א.א., פפנברוק, ג'ייקובסן, H.-J. וחסן, ו., שיפור אפונה מהונדסת (צמח האפונה ל.) עמידות בפני מחלות פטרייתיות באמצעות הערמה של שני גנים אנטי פטרייתיים (Chitinase ו Glucanase), GM-Crops, 2:2, 1-6, 1-6 אפריל/מאי/יוני 2011
חוקר ראשי
הנס-יורג ג'ייקובסן, המכון לגנטיקה של צמחים, אוניברסיטת לייבניץ בהנובר, רחוב הרנהאוזן 2, D-30419 האנובר, גרמניה
פרטים ליצירת קשר
אזכור נוסף
מלדולסי, א. (2010) משפטי אפונה בורחים לארה"ב. ביוטכנולוגיה טבע 28(1): 8