Nyhet

Hjälpande gen för friskare växter

Publicerad: 16 oktober 2024

SLU-forskare har hittat en ny gen som styr växters känslighet för angrepp av exempelvis svamp och torka. Genom att ta bort genen blir växterna tåligare, vilket både kan minska behovet av kemikalier och öka försörjningstryggheten i ett torrare oc h mer varierat klimat. Genen hänger ihop med växtens försvarssystem och har fått namnet Parakletos - vilket betyder hjälpare - eftersom den samverkar med andra proteiner utan att själv göra någonting annat. Upptäckten publicerades nyligen i Nature Communications.

Forskning om hur potatis kan bli mer motståndskraftig mot till exempel bladmögelangrepp har pågått vid SLU under flera år. Tekniken går ut på att med hjälp av gensaxen ta bort gener som gör växten känslig för angrepp, så kallade susceptibilitetsgener, s-gener. Forskarna har nu upptäckt en ny s-gen, som styr växtens känslighet för angrepp från algsvampar, svamp, bakterier, salt och torka. Tas genen bort så blir växten mer motståndskraftig, och mindre mängder kemikalier behövs för att bekämpa angrepp av olika slag. Det kan också vara ett sätt att rusta odlingar inför ett torrare klimat.

– Att det fungerar i potatis och tobak vet vi men det finns stort hopp om att det kan fungera även i andra grödor, säger Erik Andreasson, professor i växtskydd och chef för resistensbiologienheten vid SLU. Han är också huvudansvarig för den nyligen publicerade vetenskapliga artikeln i Nature Communications.

Sverige långt fram

Jämfört med övriga Europa ligger Sverige långt fram inom nya genomiska tekniker för växtskydd, exempelvis gensaxen, som används i detta fall.

– Vi har genomfört fältförsök i många år och det känns roligt att kunna testa en helt ny gen i fält på bara några år. Det är ett långsiktigt arbete, hela vägen från upptäckt av proteinet i laboratoriet till fältförsök, som nu har gett resultat.

Den nya s-genen försvagar växtens försvarssystem och har fått namnet Parakletos - vilket betyder hjälpare - eftersom den behöver hjälpa andra proteiner att fungera.

– Om vi klipper bort den med gensaxen så får vi ett starkare försvarssystem.

Ett nytt projekt med Parakletos-upptäckten som bas kallas Motståndskraftig potatis och koordineras av Erik Andreasson, men involverar också Lantmännen, Lyckeby, Soledits, Potatisodlarna, ORKLA.

Stor potential

– Det är ett spännande arbete som vi stöttar och deltar i. Vi ser stor potential i forskningen som ligger till grund för projektet, säger Desirée Börjesdotter, växtförädlingschef på Lantmännen.

– Om tekniken kan användas på exempelvis Lantmännens bästa växtsorter, skulle vi se effekten mer eller mindre direkt. Att använda det praktiskt i odlingar skulle kunna vara möjligt på fem till tio års sikt, säger Erik Andreasson.

Finns det några risker med att ta bort gener på detta sätt?

– Våra treåriga fältförsök visar inga negativa konsekvenser, och det är osannolikt att det skulle komma effekter på lång sikt, säger Erik Andreasson.

Rusta för nytt klimat

Han betonar att växtförädling ofta innebär borttagande av gener.

­– Så detta är kanske inte så märkligt. Dock är fältförsöken bara gjorda på en plats och en potatissort, så vi vet inte hur det kommer att fungera vidare.

– Vi ser fram emot att lära oss mer om den nya tekniken och hur den kan användas för att utveckla nya, mer stresståliga sorter till jordbruket. Kraven ökar på växter för att klara framtidens utmaningar gällande väderlek, klimat och växtskadegörare, säger Desirée Börjesdotter.

Fakta:

Olika typer av gener

Potatis är den tredje vanligaste matgrödan, men odlare brottas med sjukdomsangrepp, som ofta kräver växtskyddsmedel för bekämpning.

Genom att identifiera och med hjälp av gensaxen plocka ut de gener som gör potatisen känslig för angrepp så minskas risken för att bladmögel utvecklas. Att ta bort en potatisgen för så kallade susceptibilitet, en så kallad s-gen, minskar risken för att potatisplantan ska utveckla bladmögel.

En annan metod att skydda potatis på genetisk väg är att sätta in så kallade resistensgener, r-gener, som ökar växtens förmåga att skydda sig från angrepp. Ett problem är att resistensgener inte finns för alla sjukdomar, men tillsammans skulle dessa två metoder kunna ge god effekt.

Genomredigering

Med genomredigering går det att göra riktade förändringar i arvsmassan. De tekniker som används kallas populärt för gensaxar. Exempel på gensaxar är CRISPR/Cas9 och TALEN. Teknikerna kan användas för att byta ut enstaka baspar i en gen. De kan också användas för att skapa en mutation på en förutbestämd plats i arvsmassa så att proteinproduktionen från en viss gen hämmas. Oavsett tillvägagångssätt får växten en ny egenskap.

Källa: Gentekniknämnden 

Cisgen organism

En genetiskt modifierad organism där det DNA organismen modifierats med isolerats från samma eller korsningsbar art. Till exempel en potatis som modifierats med en potatisgen.

Källa: Gentekniknämnden 

GMO

En Genetiskt Modifierade Organism, GMO, är en organism där det genetiska materialet (DNA) har ändrats på ett sätt som inte inträffar naturligt via exempelvis parning eller korsbefruktning. Lite förenklat så används genteknik för att lägga till, ta bort eller ändra i DNA‑sekvensen i syfte att ändra en organisms egenskaper. Till exempel kan en man stänga av en gen i en mus för att studera genens funktion, få en gröda att växa snabbare, eller få en bakterie att tillverka stora mängder humant insulin.

Källa: Gentekniknämnden 

Relaterade sidor: