ZÖLD BIOTECHNOLÓGIA. 6. évf. - 2010/2. február. http://www.zoldbiotech.hu

ZÖLD BIOTECHNOLÓGIA 6. évf. - 2010/2. február http://www.zoldbiotech.hu

Transzgenikus növények a jövõ biofermentorai? Oszvald Mária Növényélettani és Molekuláris Növénybiológiai Tanszék, ELTE, Budapest Amióta az emberiség létezik a növények fontos szerepet játszottak a gyógyításban és a megelõzésben. A növényi biotechnológia fejlõdése lehetõvé teszi olyan növények létrehozását, melyekben speciális, a gyógyításban alkalmazható molekulák termelõdnek a növény jól meghatározott szöveteiben, illetve olyan összetevõk, melyeket az ipar tud felhasználni, pl. gyógyszermolekulák alapanyagaként. Ezeket a növényeket, melyek megtervezett, célzott biológiai folyamatok során állítanak elõ egy adott molekulát növényi biológiai reaktoroknak, vagy növényi biofermentoroknak nevezzük. A transzgénikus növények, mint bioreaktorok alkalmazása napjaink egyik izgalmas kutatási területe. Növények, mint bioreaktorok használata jelentõs elõrelépést ért el a terápiás termékek, az egészséges táplálkozásban szerepet játszó komponensek, a vakcina antigének, a biológiai úton lebontható mûanyagok és az ipari termékek elõállításának területén. Csoportunk a vakcina antigéneket termelõ transzgénikus növények létrehozására irányuló kutatásba kapcsolódott be. A növényben elõállított vakcina elõnye a hagyományos módon elõállított vakcinákkal szemben, hogy gazdaságos, patogének okozta fertõzésektõl mentes, s a termelés mennyisége könnyen és gyorsan növelhetõ. A gabonamagvakban, mint a búza, a rizs vagy a kukorica szemtermésében termeltetett fehérje antigének, vakcinák további elõnye, hogy felhasználásuk elõtt nem igényelnek tisztítást, nem bomlanak le, hosszú ideig tárolhatók és alkalmazásuk nagyon egyszerû. A rekombináns fehérjék növényben történõ hatásos termelésének feltétele a megfelelõ növény, illetve a fehérje termelését irányító DNS szakasz, a promóter kiválasztása. A rekombináns, modern vakcináknál az antigének által kiváltott immunválasz fokozásához ún. hatásnövelõ molekulákat is alkalmaznak, melyek a védelem kialakulásáért felelõs célfehérjekhez kapcsolva szintetizálódnak. A két leggyakrabban alkalmazott hatásnövelõ molekula az E. coli heat labile enterotoxin-fehérje B alegysége (LTB), illetve a Vibro cholera toxinfehérje B alegysége (CTB). Mindkét fehérje erõsen immunogén, de önmagában nem toxikus, nyálkahártya immunválaszt stimuláló molekula, rendelkezik GM1 ganglioside-kötõ képességgel az eukarióta sejtek felszínén. Munkánk célja olyan transzgénikus növények elõállítása, melyek ehetõ vakcinák termelésére alkalmasak. Ehhez rizsnövényeket transzformáltunk különbözõ alegység vakcina génekkel. A fúzionált gének mûködését a búza egyik tartalékfehérje génjének a promótere szabályozza, melynek következtében a vakcinafehérjék csak a rizs endospermiumában termelõdnek. A rizskalluszokat génpuska segítségével transzformáltuk, majd a transzgénikus rizsnövényeket analizáltuk. Az endospermiumban termelõdött fehérjék mennyiségét ELISA módszerrel határoztuk meg. A termelt fehérje antigének mennyisége az endospermiumban lévõ összes oldható fehérjének 1,25% - 2,5%-a volt. Az LTB és CTB fehérjék GM1 ganglioside-hoz való kötõ képességük azt jelezi, hogy a fehérjék biológiailag aktívak, így alkalmasak lehetnek szájon át történõ vakcinálásra (lásd ábra). 1

%TS 3 2,5 2 1,5 1 0,5 A Fehérje-expresszió Absorbance (430 nm) 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 B GM1-kötõ assay 0 wt c#1 c#2 s#1 s#2 p#1 0 wt c#1 c#2 s#1 s#2 p#1 p#2 Ábra: A: Fehérje-expresszió szintjének meghatározása ELISA módszerrel. B: GM1 kötõ assay (wt: vad típus; c#1 és c#2 sctb génnel-; #1, és s#2: sltb génnel-; p#1 és p#2: LTB-COE génnel transzformált rizsnövények) Az irodalmi adatok alapján az antigént termelõ transzgénikus rizsmagokból elegendõ pár szem a megfelelõ immunválasz kialakításhoz. Köszönöm munkatársaim Kim Tae Geum, Tamás Cecília, Yang Moon Sik és Tamás László segítségét. A búzaliszt táplálkozástani értékének és funkcionális tulajdonságainak módosítása géntechnológiai módszerrel Tamásné Nyitrai Cecília, Némethné Kisgyörgy Boglárka, Rakszegi Mariann MTA Mezõgazdasági Kutatóintézete, Kalászos Gabona Nemesítési Osztály, Martonvásár Munkánk fõ célkitûzése a búzaliszt táplálkozástani értékének - esszenciális aminosav tartalmának - növelése volt úgy, hogy közben a liszt funkcionális tulajdonságai is javuljanak, de legalább ne romoljanak. Funkcionális tulajdonságok alatt a búzaliszt kenyérminõségét meghatározó tulajdonságait értjük. Emelt esszenciális aminosav tartalmú gabonákat hagyományos nemesítéssel (szelekció), molekuláris nemesítéssel (mutagenézis és/vagy molekuláris markerezés) és géntechnológiai úton állíthatunk elõ. Utóbbi elõnye, hogy a kiválasztott gén/gének bejuttatása az egyedek sejtmagjába a gének által hordozott információ hozzáadódását jelenti az ott már meglévõ genetikai információhalmazhoz, így a szülõ kiváló tulajdonságainak megtartása mellett egy specifikus gén által kódolt új, egy adott felhasználási szempontból jobb tulajdonság építhetõ be. Munkánkban az amarantusz (A. hypochondriacus) egyik tartalékfehérje génjét (megfelelõ szabályozó genetikai elemekkel kiegészítve) biolisztikus módszerrel jutattuk be a búza genetikai állományába, melyrõl fehérje csak az endospermium szövetben (liszttest) termelõdött. A gén által kódolt fehérje nem allergén, nagy táplálkozástani értéket képvisel, eszszenciális aminosav tartalma magas (lizin 7,7%, tirozin 7,0%, treonin 5,4%), emiatt a WHO is ajánlja fogyasztásra. Hét független transzgénikus vonalat több generáción át vizsgáltunk. A transzgén öröklõdése megfelelt a Mendeli öröklõdés szabályainak. A transzgénikus növények mindegyike egészséges és fertilis volt, 2

fenotípusosan sem különbözött a donornövényektõl. A transzgén jelenlétét a búzában nukleinsavés fehérje oldalról vizsgáltuk. A promóter szövetspecifikus mûködésének köszönhetõen az AmA1 fehérje az éretlen endospermiumokban, ahogy az a búza tartalékfehérjéire jellemzõ, növekvõ mennyiségben termelõdõdött a búzaszem fejlõdésének elõrehaladtával. A T 2, T 3 és T 4 szemtermés fizikai tulajdonságai közül a búzaszemek átmérõje és ezerszem tömege, a T 2 generáció kivételével, hibahatáron belül egyezõ értékeket mutatott a kontrollok értékeivel. Az AmA1 fehérje megjelenése az endospermiumban nem volt hatással a búzaszem keménységére. Mindhárom generáció transzgénikus pozitív és negatív növényei, ahogy a donor növények is, a kemény endospermium szerkezetû búzák közé sorolhatók (50-70 keménységi index). A töretbõl és búzaszemekbõl õrölt lisztben 1,78-2,57% AmA1 fehérjetartalmat mértünk, miközben a teljes fehérjetartalom érdemben nem változott. Az új fehérje mennyisége szoros összefüggést muta-tott a lisztminták esszenciális aminosav tartalom növe-kedésével (7,3% lizin, 4,0% treonin és 3,8% tirozin aminosav). Ez alapján feltételeztük, hogy ez a transz-génikus búzák endospermiumában termelõdõ AmA1 fehérjének köszönhetõ. Kromatográfiás vizsgálatokkal a lisztminták nagy részében szignifikánsan több és hosszabb polimer fehérje jelenlétét mutattuk ki a kontroll lisztmintákéhoz képest, ami az öt cisztein aminosavat tartalmazó AmA1 fehérje pozitív hatását jelezte. A Cadenza #28 búzafajta utódvonalai szemtermésébõl készült lisztminták paraméterei mind a három generációban szignifikáns javulást mutattak, és a tésztaminták mikro z-arm mixerrel mért dagasztási (reológiai) tulajdonságainak javulását is eredményezték. A T4-28-1-1-tiszta lisztmintából dagasztott tészta három dagasztási paramétere szignifikánsan jobb volt, mint a kontrolloké (lásd ábra). Nõtt a tészta erõssége és stabilitása, valamint csökkent a tészta ellágyulási értéke. VU 800 Cadenza 800 T4-28 700 700 600 600 500 500 400 400 VU 300 300 200 200 100 100 0 0 0 2 5 7 10 12 15 0 2 5 7 10 12 15 idõ [perc] idõ [perc] Ábra: A transzgénikus T -28-1-1-tiszta lisztmintából és a Cadenza kontrollból mikro z-arm 4 mixerrel dagasztott tészta alapgörbéi A dagasztott tésztából kinyert fehérjeminta kromatográfiás vizsgálata bizonyította az AmA1 fehérje beépülését a tészta fehérje mátrixába. Eredményeink in vivo igazolják korábbi rekonstrukciós vizsgálataink publikált adatait, miszerint már kb. 3% amarantusz albumin fehérje képes javítani a búzaliszt funkcionális tulajdonságait (a kenyértészta dagasztási, illetve reológiai paramétereit), ha az beépül a tészta fehérjemátrixába. Megfelelõ tulajdonságú fehérje génjének használatával a géntechnológiai úton történõ nemesítés alkalmas módszer a búza táplálkozástani értékének és a liszt funkcionális tulajdonságának együttes javítására. Köszönetnyilvánítás A kutatási munkát az AKP 98-36 3.1, az OMFB 39/2000, az OTKA T034 791, az OTKA 68 659, az ICGEB Fund (CRP/HUN00-02) és a TéT KOR 13/99 számú pályázatok támogatták. Köszönet valamennyi együttmûködõ partnernek. 3

A sikér módosítása géntechnológiai úton Tamás László Növényélettani és Molekuláris Növénybiológiai Tanszék, ELTE, Budapest Az egyik legfontosabb gabonanövényünk, a búza endospermiumában található tartalékfehérjék összetétele meghatározza a lisztbõl készíthetõ sütõipari termékek minõségét. A búzasikért alkotó prolamin fehérjék egyik nagy csoportja a nagy molekulasúlyú glutenin alegységfehérjék (HMW-GS). Korábbi kutatások azt bizonyították, hogy a HMW-GS fehérjék mennyisége és minõsége elsõdlegesen befolyásolja a sikér minõségét. Az egyes HMW-GS fehérjék szerepének vizsgálatára in vitro tészta-rekonstrukciós kísérleteket végeztek, melynek során különbözõ búza HMW-GS fehérjéket építettek be (egymást követõ redukció és oxidáció eredményeként) a sikér fehérjemátrixába. A diszulfid hidakon keresztül beépített, kívülrõl hozzáadott fehérjék erõsebb, stabilabb tésztát eredményezetek. Ezen alegységfehérjék expressziója transzgénikus búzában hasonlóan pozitív hatással volt a búzatészta reológiai tulajdonságaira. A tartalékfehérjék funkcionális tulajdonságait befolyásoló egyes szerkezeti elemek hatásának vizsgálatához nem megfelelõ az eddig alkalmazott rekonstrukciós módszer, mivel az alapliszt endogén sikérfehérjéi befolyásolják a mérési eredményeket, a kisebb változásokat nem lehet megmérni. Ideális megoldás lehet olyan alapliszt használata, mely nem tartalmazza a búzaliszt egyik tartalékfehérje- komponensét sem. Ilyen lehet például a rizsliszt, mivel a búza és a rizs tartalékfehérjéinek szerkezete és összetétele jelentõsen különbözik egymástól. A búzától eltérõen a rizs raktározási fehérjéi fõleg globulinok. Célunk a búza sikérfehérjék tanulmányozása nem búza alapú háttérben in vitro rekonstrukciós és in vivo transzformációs kísérletekben. Ezért rizstészta inkorporációs kísérletekben egyedi HMW glutenin alegységeket (HMW-Bx6, Bx7 és By8) építettünk be a rizsfehérje polimerjébe. A búza tartalékfehérjék hatására erõsebb, stabilabb rizstésztát kaptunk. Az alkalmazott rizs alapliszt elõnye a búzaliszttel szemben, hogy a búza endogén fehérjék nem befolyásolják a mérési eredményeket, így a búza glutenin fehérjék olyan tulajdonságaira is következtethetünk, melyekre korábban nem volt lehetõség. Emellett a Dx5 jelû HMW glutenin alegységfehérjét kódoló gént juttattunk be a rizs genetikai állományába génágyús módszerrel. A transzgén beépülését a független rizsvonalakban PCR reakcióval, a fehérjeexpressziót SDS- PAGE és western blot analízissel igazoltuk. A transzgénikus vonalak endospermiumában levõ fehérjék molekulaméret eloszlást SE-HPLC-vel vizsgáltuk. A transzgénikus vonalak kromatogramját a nagy molekulaméretû fehérjék tartományában a kontroll liszthez képest egy megnövekedett görbe alatti területtel rendelkezõ csúcs jellemezte. A fehérjék polimer méretére jellemzõ UPP% értéke a transzgénikus vonalakban szignifikánsan megnövekedett. Az transzgénikus rizsmagokból õrölt lisztbõl dagasztási vizsgálatokat is végeztünk. A Dx5 HMW glutenin fehérjealegységet expresszáló rizsvonalak dagasztási paraméterei szignifikánsan különböztek a nem transzgénikus mintától (lásd ábra). Köszönöm munkatársaim Oszvald Mária, Tömösközi Sándor és Békés Ferenc közremûködését. 4

VU 800 800 A Kontroll 700 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 idõ [perc] VU B T26 idõ [perc] Ábra: Rizslisztek dagasztási görbéi. A: kontroll; B: transzgénikus rizstészta Új puroindolin gének azonosítása tetra- és hexaploid-triticum fajokban a búzaszem endospermium szerkezetének módosítására Rakszegi M., Wilkinson M.D., Tosi P., Lovegrove A., Kovács G., Bedõ Z., Shewry P.R. MTA Mezõgazdasági Kutatóintézete, Martonvásár A szemkeménységet meghatározó puroindolin gének és fehérjéik eddig nem ismert formáit kerestük hat tetraploid (öt T. turgidum és T. timopheevii) és négy hexaploid (három T. aestivum és T. kiharae) génbanki Triticum fajban, részben acélból, hogy a különbözõ puroindolinek funkcióját és hatását vizsgáljuk transzformációs kísérletekben, részben pedig nemesítési célzattal. Specifikus antitestekkel végzett Western blot eredmények szerint a puroindolin fehérjék valamennyi vizsgált hexaploid fajban jelen voltak, míg a tetraploidokból hiányoztak. Az immunoreaktív sávok relatív mobilitása és mennyisége kissé különbözött egymástól, mely arra utalt, hogy a Pin a és a Pin b különbözõ allélformái vannak jelen a különbözõ fajokban. Ezt a HPLC eredmények is alátámasztották, melyek a puroindolin komponenesek retenciós idejében és a csúcs alatti területben mutattak ki különbséget, például a T. kiharae és a T. timopheevii esetén. A cdns-szekvencia analízisekor szintén kimutattuk az expresszált puroindolin gének variabilitását és azonosítottunk egy új puroindolin b gént a T. aestivum ssp. macha-ban. Az, hogy tetraploid fajok A és B genomján nem találtunk puroindolin géneket, összhangban van korábbi eredményekkel, melyek szerint a T. dicoccoides, T. dicoccum és T. durum nem tartalmaznak puroindolin géneket. Korábban T. timopheevii-ben sem találtak ilyen géneket, míg 2007-ben azonosítottak benne 11 Pin a gént, Pin b-t azonban nem. Ezzel ellentétben mi, mind a Pin a mind a Pin b egy-egy allélformáját azonosítottuk T. timopheevii-ben és két-két allélformát a belõle származtatott szintetikus hexaploidban (T. kiharae). Egy 2008-as projektben tetraploid Triticum fajok A és B genomján is azonosították a puroindolin gének deléciós haplotípusait, ugyanakkor megállapították, hogy a 5

a b c d e f 1. ábra: Különbözõ szemkeménységû fajok SEM elektromikroszkópos képe a. T. turgidum ssp. durum cv. Topdur, b. T. kiharae var. Kiharae., c. T. aestivum ssp. compactum, d. T. aestivum ssp. macha, e. T. petropavlovskyi var. Petroferrugineum, f. T. timopheevii ssp. timopheevii var. Rubiginosum G genomon nincsenek puroindolin gének. Ez az eredmény összhangban van saját eredményeinkkel, és ez alapján azt a megállapítást tehetjük, hogy a T. kiharae két allélformája az A és a D genomokról származnak. Az ABD genommal rendelkezõ hexaploidok közül olyanokat választottunk, amelyeket eddig nem vizsgáltak puroindolin génekre (T. aestivum ssp. macha és ssp. compactum, T. petropavlovskyi), de csak egy új Pin b allélt azonosítottunk bennük. A fehérjék expresszióját a minták többségében szintén igazoltuk. A HPLC csúcsok eltolódása miatt azonban a T. petropavlovskyi -ban csak a Pin a jelenlétét támasztottuk alá, a T. timopheevii és T. kiharae esetén pedig a rendelkezésre álló kis menynyiségek miatt kérdéses maradt, hogy az azonosított fehérjék valóban a Pin a és Pin b módosult formái. Az új Pin b allél azonosításával lehetõvé vált a puroindolin gének szemkeménységet meghatározó tulajdonságainak vizsgálata transzformációs kísérletekben és nemesítési programokban. 180 115 82 64 49 37 26 19 15 a c ph 6 a b c d e f g h i j k l a b c d e f g h i j k l b d ph 11 82 ph 6 ph 11 64 49 37 26 19 2. ábra: (a) SDS-PAGE és (b) western blot eredmények a. Riband b. T. kiharae var. Kiharae c. T. aestivum ssp. compactum d. T. aestivum ssp. macha e. T. petropavlovskyi var. Petroferrugineum f. T. timopheevii ssp. timopheevii var. Rubiginosum g. T. turgidum ssp. paleocolchicum var. Karamyschevii h. T. turgidum ssp. polonicum i. T. turgidum ssp. isphahanicum var. Spahanorufum j. T. turgidum ssp. dicoccon var. Arras k. T. turgidum ssp. dicoccon var. Atratum l. T. turgidum ssp. dicoccoides c és d. T. kihirae and T timopheevi 2-D western blot-ja, sorban 6

a b c 100 100 100 30 35 30 40 31 d e f 100 100 100 40 28 40 23 40 23 perc 35 3. ábra: Tisztított Pin b frakció HPLC analízise a. Riband, b. T. aestivum ssp. compactum, c. T. aestivum ssp. macha, d. T. petropavlovskyi var. Petroferrugineum, e. T. timopheevii ssp. timopheevii var. Rubiginosum, f. T. kiharae var. Kiharae. A nyilak a valós (30 perc) vagy feltételezett Pin b csúcsokat jelölik. Proceedings of the Royal Society B doi:10.1098/rspb.2009.2091; Elektronikus kiadás: 2010. január 6. Nem célszervezet lepkefélék Cry1Ab-t kifejezõ Bt-kukoricapollennel való érintkezését leíró matematikai modell J.N. Perry és mtsai Összefoglalás: A MON810 genetikailag módosított (GM) kukorica Cry1Ab-t, egy rovarölõ hatású fehérjét termel, amely a Bacillus thuringiensis (Bt) baktériumból származik, és amely mérgezõ a kártevõ lepke-célfajok, pl. a kukoricamoly (Ostrinia nubilalis Hübner) számára. Ez a GM növény annyiban jelent veszélyt a nem célszervezet lepkefélék számára, hogy azok érintkezésbe kerülhetnek a MON810 kukoricaföldeken, vagy azok közelében a gazdanövények levelére lerakódott, ártalmas mennyiségû virágporral. 11 paraméteres matematikai modellben vizsgáltuk három nem célfaj, nevezetesen két lepke, a nappali pávaszem (Inachis io L.) és az atalanta lepke (Vanessa atalanta L.), valamint egy molylepke, a káposztamoly (Plutella xylostella L.) lárváinak pollenexpozícióját négy európai ország 11 reprezentatív kukoricatermesztõ vidékén. A pusztulás dózis összefüggést integráltuk a dózis távolság összefüggéssel abból a célból, hogy a pusztulás mind a MON810 kukoricaföld belsejében, mind pedig a kukoricaföld szegélyén, a növényállománytól különbözõ távolságokban is számítható legyen. A pusztulási értékeket korrigáltuk (a) fizikai hatásokra, (b) az érzékeny lárvastádium és a MON810 pollenszórása közötti idõbeli egybeesés hiányára, valamint (c) hét további paraméterre, amelyek a kukoricatermesztéssel és a gazdanövény ökológiájával állnak összefüggésben. Meghatároztuk a nem halálos hatásokat és figyelembe vettük az aggregált pollenlerakódást. A becsült környezeti 7

hatás kis mértékû volt: a legrosszabb eset forgatókönyve szerint számított pusztulási arány a lepkék esetében 1572 közül 1, a molylepke esetében pedig 392 közül 1 volt valamennyi vizsgált területen. Részlet az eredmények megbeszélésébõl: A vizsgált nem célszervezet lepkefélék lárváinál a MON810 kukoricaföldeken, vagy azok közelében a gazdanövényekre lerakódó, ártalmas menynyiségû virágporral való érintkezésnek tulajdonítható környezeti hatás kis mértékû volt. Az összes vizsgált területen (ezek a következõk voltak: Németországban Aachen, Berkatal, Bonn, Grebbin, Oderbruch és a Felsõ-Rajna völgye; Olaszországban a Pó völgyének középsõ és alsó szakasza; Magyarországon Tolna megye; Spanyolországban az Ebro völgye és Madrid) a számított pusztulási arány a két lepke, I. io és V. atalanta -4 esetében 6,36 x 10 alatti (1572 egyed közül 1), a -3 molylepke, P. xylostella esetében pedig 2,55 x 10 (392 egyed közül 1) volt. Spanyolország kivételével valamennyi vizsgált területen a pusztulási arány közép- -4 értéke (tipikus értéke) a lepkék esetében 2 x 10 (5000-4 egyed közül 1), a molylepke esetében pedig 2,29 x 10 (4366 egyed közül 1) volt. *** The European Association for Bioindustries Brüsszel, 2010. március 2. http://www.europabio.org/pressreleases/green/100302_commission_approves_five_gmos.pdf Az EuropaBio üdvözl i a Bizottság döntését Sajtóközlemény Az EuropaBio örömmel fogadta az Európai Bizottság mezõgazdasági biotechnológiával kapcsolatos döntéseit. "Mindenképpen bátorítónak érezzük ezt a hozzáállást, amelyet a biotechnológiai szabályozásban az új Bizottság tanúsít", mondta Willy de Greef, az EuropaBio (a biotechnológiai ipart tömörítõ szervezet) fõtitkára. "Üdvözlendõ ez a megközelítés, mert kiszámíthatóságot jelent mind a biotechnológiai ipar, mind a közvélemény számára egy olyan technológia kapcsán, amelyik rengeteg elõnyt hordoz az összes európai számára". Az Európai Bizottság három genetikailag módosított (GM) kukorica importját, élelmiszer-, és takarmányfelhasználását engedélyezte, illetve egy óriási horderejû döntéssel jóváhagyta az elsõ GM növény termesztését az Európai Unióban 1998 óta. Ez a növény nem más, mint a BASF vállalat Amflora elnevezésû, magas keményítõtartalmú GM burgonyája, amelyet a cég ipari felhasználásra szán. A MON810 kukorica mellett tehát egy új GM növény jelenik meg köztermesztésben az EU-ban. A BASF értékesítési tervei között egyelõre Németország, Csehország, Hollandia es Svédország szerepel. Mind a négy említett tagállam rendkívül pozitívan lepett fel az Amflora krumpli termesztését illetõen. Willy de Greef a döntés kapcsán megjegyezte: "Felhívnám a figyelmet arra, hogy további 17 termék vár termesztési engedélyre az EU-ban, illetve 44 termék vár import/élelmiszer/takarmány engedélyre. Reméljük, hogy az Európai Bizottság a most megkezdett úton halad tovább, amelyet a tudományalapú megközelítés jellemez, illetve mind az európai termelõk, mind az európai fogyasztók számára biztosítja a biztonságos, jó minõségû GM termékek választásának a lehetõségét", tette hozza az EuropaBio fõtitkára. További információ: Willy De Greef, Secretary General, EuropaBio Tel: +32 2 739 11 71 Email: w.degreef@europabio.org Joseph Buxton, Communications Advisor Tel: +32 2 739 11 62 GSM: +32 473 330064 Email: j.buxton@europabio.org 8

The Royal Society, 2009. október 21. http://royalsociety.org/reapingthebenefits/ A haszon learatása: a globális mezõgazdaság intenzitásának fenntartható növelése és a tudomány Összefoglalás Az élelmiszer-biztonság századunk egyik legfontosabb globális kihívása. 2050-re a világnak intenzívebb növénytermesztésre lesz szüksége ahhoz, hogy az elõrejelzések szerint addig 9 milliárdra duzzadó népesség élelmezése megoldható legyen. Mindezt a változó fogyasztói igények, az éghajlatváltozás hatásai, valamint csökkenõ vízmennyiség és termõföldterület mellett kell megvalósítani. Ezenkívül a növénytermesztési módszereknek hozzá kell járulniuk a környezet fenntartásához és a természeti források megõrzéséhez, és világszerte segíteniük kell a gazdálkodók és a vidéken élõk megélhetését. Égetõ szükség van a globális mezõgazdaság intenzitásának fenntartható növelésére, azaz a hozamok fokozására, mégpedig káros környezeti hatások okozása és további földterületek mûvelésbe vonása nélkül. A világ élelmiszer-ellátásának biztosításához sürgõs nemzetközi erõfeszítésre van szükség, amelyhez tisztán kell látni a hosszú távú feladatokat és lehetõségeket. A biológiai tudományoknak, különösen pedig az államilag finanszírozott tudománynak fõszerepet kell játszania az élelmiszernövény-termesztés fenntartható fokozásában. Az Egyesült Királyságnak felelõssége és képessége is van arra, hogy vezetõ szerepet vállaljon a lehetséges élelmiszerhiány enyhítésére szolgáló tudományos megoldások felkutatásában. Ehhez az élelmiszer-biztonsággal kapcsolatos, tudományágakon átívelõ kutatási területeknek jelentõs anyagi támogatásra lesz szüksége. és ezáltal az élelmiszernövény-termesztés rugalmasságának fokozása szempontjából. E nehézségek megoldásához olyan módszerekre és megközelítésekre van szükség, amelyeket megalapozott tudományos eredmények támasztanak alá. E módszerek között vannak olyanok, amelyek már meglévõ tudáson alapulnak, mások viszont teljesen radikális megközelítéseket képviselnek: ezek a genomika és a nagy átbocsátóképességû vizsgálatok lehetõségeit aknázzák ki. Az új kutatási módszerek mind a növények genetikai feljavításán, mind pedig új növényés talajmûvelési gyakorlat bevezetésén keresztül hozzájárulhatnak az élelmiszernövény-termesztéshez. A növények genetikai feljavításának célja különféle kívánatos tulajdonságok bevitele, amely történhet nemesítéssel vagy genetikai módosítással. A genetikai módszerek alkalmazása képes a meglévõ élelmiszernövények tulajdonságainak finomítására, további tökéletesítésére. Ezek a módszerek arra is alkalmasak, hogy az élelmiszernövényeket azok fotoszintetikus aktivitásának növelésével, nitrogén- és egyéb mûtrágyaszükségletének csökkentésével és a növényi genom eddig kihasználatlan lehetõségeinek feltárásával radikálisan és igen jelentõsen javítsák. Az élelmiszernövény-termesztés nehézségei jól ismertek, de földrajzi területek szerint igen különbözõk lehetnek. A rendelkezésre álló víz és jó minõségû termõföld mennyisége fontos korlátozó tényezõ. Komoly termésveszteségeket okoznak a kártevõk, a betegségek és a gyomok. Az éghajlatváltozás hatásai tovább súlyosbítják a haszonnövényekre nehezedõ stresszt, ami jelentõs hozamcsökkenéshez vezethet. A haszonnövények genetikai sokféleségének megõrzése és növelése létfontosságú a nemesítés megkönnyítése 9

növényeknek, helyszíneknek, kultúráknak és egyéb körülményeknek. Ez a sokféleség megköveteli, hogy a vele foglalkozó tudományos kutatás is hasonlóan sokszínû legyen, és hogy a tudományos munka társadalmi, gazdasági és politikai távlatokkal egészüljön ki. Az élelmiszer-biztonság hatalmas feladatán belül a növénytermesztés és a mezõgazdasági gyakorlat tudománya szintén különös figyelmet érdemel. E- zek a megközelítések alkalmasak a meglévõ növényfajtáknál jelentkezõ fõ problémák megoldására, és széles körben alkalmazhatók. A mezõgazdasági rendszerek termelésének maximalizálására jelenleg alkalmazott megközelítések nem fenntarthatók; új megközelítésekre van szükség, amelyek a mezõgazdasági rendszer valamennyi elemét hasznosítják: ilyen új megközelítések többek között a jobb talajmûvelés, valamint a hasznos talajbaktérium-populációk megerõsítése és kihasználása. Az utóbbi években az idevágó tudományágakat, nevezetesen az agronómiát, a talajtudományt és az agroökológiát elhanyagolták. A múltban az új technológiák mezõgazdasági felhasználásáról folyó vitákban a vagy-vagy megközelítést alkalmazták: egyes mezõgazdasági rendszereknek vagy módszereknek az elõnyeit, másoknak pedig a hátrányait hangsúlyozták. Ez legnyilvánvalóbban a genetikailag módosított (GM) növényeknél, a rovar- és féregirtó szerek használatánál és az organikus termesztés mellett és ellen szóló érveknél érhetõ tetten. Ezekben a vitákban nem ismerték el azt a tényt, hogy a fenntartható és biztonságos, globális élelmiszertermelésre nincs egyetlen üdvözítõ megoldás. Mindig lesznek kompromisszumok és bonyolult helyi problémák. Ez a jelentés foglalkozik mind az új növényfajtákkal, mind a megfelelõ agroökológiai növénytermesztési és talajmûvelési módszerekkel, és átfogó megközelítést alkalmaz. Nem szabad semmilyen módszert vagy technológiát kizárni. A globális mezõgazdasághoz egy sor különféle megközelítésre van szükség, amelyek megfelelnek az egyes Amellett, hogy támogatja a magas színvonalú tudományos kutatást, az Egyesült Királyságnak a nemzetközi és nemzeti kutatóközpontokkal együttmûködve fenn kell tartania és tovább kell építenie innovációs kapacitását. A brit tudósok és agronómusok a múltban vezetõ szerepet játszottak a mezõgazdaság számára fontos tudományágakban, ám az utóbbi idõben a mezõgazdasági és az azzal kapcsolatos témákban a képzés nem kapott megfelelõ figyelmet és támogatást. Hasonlóképpen elhanyagolták mind az Egyesült Királyságban, mint másutt a mezõgazdasági tanácsadó szolgálatot, amely a gazdálkodókat informálja az újításokról. Égetõ szükség van a tanácsadó szolgálatok támogatásának és mûködtetésének felülvizsgálatára, különösen a fejlõdõ országokban. A mezõgazdasági innováció vezetésének a lehetõ legtöbb lehetõséget kell biztosítania a termelés emeléséhez, ugyanakkor védenie kell a társadalmakat, a gazdaságokat és a környezetet a káros mellékhatásoktól. A szabályozó rendszerekben javítani kell a jótékony hatások becslési módszereit. Helyzetfelméréssel biztosítható, hogy a kormányok proaktív módon tekintsenek a választható technológiai lehetõségekre. A jótékony hatások, a veszélyek és a bizonytalanságok felmérését megfelelõ perspektívából kell végezni, és annak ki kell terjednie az új technológiáknak és módszereknek az társadalmakra és gazdaságokra gyakorolt széles körû hatásaira is. A nagyközönséggel és az érdekelt felekkel, különösen a civil szervezetekkel, a tudósokkal és a gazdálkodókkal folytatandó párbeszédnek helyet kell kapnia minden kormányzati keretrendszerben. 10

Fõszerkesztõ: Dudits Dénes Szerkesztette: Keczánné Zsuzsa Fordította: Fejes Erzsébet Példányszám: 1000 db/hó Borító: EDOMO MEDIA, Szeged Nyomda: TISZA PRESS, Szeged Kiadja az GBE és a Nemzeti Civil Alapprogram támogatásával a Barabás Zoltán Biotechnológiai Egyesület Green Biotechnology Europe (GBE)