Pszenica może być odporna na choroby, ale na przeszkodzie stoją unijne przepisy

Wyhodowanie odmian odpornych polega na wprowadzeniu w nie takich cech (genu lub zespołu genów), które utrudniają lub uniemożliwiają atak patogenów albo szkodników. Niektóre rośliny mają też zdolność zwalczenia patogenu lub odcięcia dróg jego rozprzestrzeniania w roślinie już po infekcji. Odporność zatem zachodzi na różnych etapach rozwoju i przejawia się różnymi mechanizmami. Sztuka hodowli polega na tym, aby po pierwsze znaleźć naturalne cechy odporności u innych odmian, np. dzikich lub spokrewnionych gatunków a po drugie przenieść je metodami hodowli do odmiany uprawnej o wysokim potencjale plonowania lub takiej która ma inne pożądane cechy.

To w obecnie stosowanych, nowoczesnych metodach jest problem urzędniczy. Stosowanie niektórych, a raczej uprawa odmian wyhodowanych za pomocą niektórych metod, jest w UE zabroniona lub ograniczona. Są to metody inżynierii genetycznej, których efektem jest tzw. GMO. Chodzi konkretnie m.in. o metody transgeniczne, czyli przenoszenia fragmentów DNA za pomocą tzw. plazmidów bakteryjnych. W ten sposób możliwe jest przenoszenie genów nie tylko pomiędzy roślinami spokrewnionymi, ale także z odległych gatunków a nawet pomiędzy roślinami a zwierzętami czy mikroorganizmami. Metody te z etycznego punktu widzenia nie znalazły akceptacji w społeczeństwie, stąd zakaz uprawy odmian tak wyhodowanych.

Z drugiej strony problem z tradycyjną hodowlą, bez inżynierii genetycznej, polega na tym, że przenoszenie pożądanych cech trwa niezwykle długo. W uproszczeniu wygląda to tak: gdy znajdziemy już odmianę lub dziką formę z cechą odporności, to krzyżuje się ją z odmianą plenną. W pierwszym roku po takiej krzyżówce dokonuje się selekcji – formy roślin bez cechy odpornej usuwa się. Odrzuca się także formy o niskim potencjale plonowania. W kolejnym roku dokonuje się kolejnej selekcji lub kolejnego krzyżowania, tak aby pozostawić w roślinie cechę odporności oraz cechy wysokiego plonowania a także inne potrzebne nam właściwości rośliny. Proces takiego krzyżowania, zwanego wypierającym trwa nawet kilkanaście lat zanim ustabilizują się cechy i ma gotowy produkt w postaci odpornej i plennej odmiany.

Są jednak metody inżynierii genetycznej, które nie polegają na wykorzystaniu bakteryjnego plazmidu, za to także pozwalają na skrócenie drogi hodowli. Nie jest to zatem typowe GMO transgeniczne. Chodzi o technikę CRISPR/Cas. Znana jest ona również jako „nożyce genowe”. Polega ona na ukierunkowanym, bardzo precyzyjnym wycinaniu łańcucha DNA w celu np. zablokowania jakiegoś genu.

Po co jednak blokować gen, skoro zależy nam na wprowadzeniu określonej cechy? Otóż często ma to głęboki sens. W przypadku odporności pszenicy na grzyby powodujące septoriozę w wielu odmianach jest już gen odporności, o czym nawet nie zdajemy sobie sprawy. Działa on świetnie, ale tylko na wczesnym etapie rozwoju pszenicy – dlatego młoda pszenica mimo warunków rzadko "łapie" septoriozę. Z czasem, w miarę rozwoju pszenicy gen ten zostaje wyłączony przez obecny w DNA pszenicy inny gen. Cała sztuka polega na tym, aby wyłączyć ten wyłącznik. Jeśli on nie zadziała, to odporność pszenicy utrzymuje się dłużej – układ odpornościowy działa i działa... Proste w teorii, trudne w wykonaniu. Ale dzięki nowej metodzie staje się to dużo łatwiejsze.

W ten sposób można wyhodować wiele odmian pszenicy. Projekt hodowlany obejmujący tę technologię właśnie jest wdrażany w Niemczech. Prawie 60 niemieckich hodowców roślin rozpoczęło go pod nazwą „Odporność pszenicy na grzyby za pomocą nowych metod hodowli” (Pilztoleranz von Weizen mittels neuer Züchtungsmethoden – w skrócie Pilton). Dotyczyć on ma odporności pszenicy na rdzę brunatną, rdzę żółtą, fuzariozy i septoriozy. Powinno to docelowo doprowadzić do zmniejszenia zużycia chemicznych fungicydów.Program obejmuje przede wszystkim prace laboratoryjne i eksperymenty w fitotronie i szklarni. Planowane są następnie próby polowe. I tutaj jest problem!

Badania polowe są przeprowadzane zgodnie z unijną dyrektywą o uwalnianiu z inżynierii genetycznej, ponieważ technologia CRISPR/Cas została w 2018 r. zakwalifikowana jako inżynieria genetyczna. Jest to utrudnienie, ponieważ nie dość, że wysiew na polu w celach testowych podlega restrykcjom zgłaszania i urzędowego monitorowania, to nie wiadomo czy odmiany w ten sposób wyhodowane będzie można skomercjalizować. Mimo to niemieccy hodowcy mają nadzieję, że odmiany pszenicy odporne na grzyby zostaną zatwierdzone.
tcz