Целта е по-ефективни ГМО плодове и зеленчуци за устойчивост на климатични промени
В далечната вече 1983 г. група учени хвърлиха истинска бомба. Те обявиха в EMBO Journal, че са използвали вид бактерии, наречени Agrobacterium, за да постигнат хоризонтален трансфер на гени в растенията.
40 години по-късно генното модифициране на култури е не само рутинна, но често спасяваща храната на човечеството практика. Днес 94% от соята и 92% от царевицата в САЩ носят генни добавки, показват данни на американската Администрация по храните и лекарствата (FDA).
Някои целенасочени генетични трансформации правят растенията по-устойчиви на вредители, други удължават живота на прибраната реколта. Прилагането на генно инженерство в растенията е намалило употребата на пестициди с 37% и е увеличило добивите с 22% в световен мащаб, твърди метаанализ, публикуван в журнала PLoS One през ноември 2014 г.
Предишните генни модификации обаче може да се окажат недостатъчни за новите реалности. Затова учените разработват нови, в които на помощ идва изкуственият интелект.
Висшият пилотаж в генетичното секвениране позволява на изследователите не само да смесват и съчетават сортове култури с по-голяма прецизност от преди, но и да ги пригаждат за определени региони. Така създават едни сортове за места със суша, други – за райони с проливни дъждове, трети - за полета с местни вредители.
CRISPR – днес на хора, утре и на растения
Или обратното. Иновативната технология се прочу със способността за редактиране на гени. Методът позволява на учените да разделят нишките на ДНК и да вмъкват нови гени както в човешки, така и в растителен материал.
Иновацията може да се използва за различни подобрения. Според фермери в Айова например модифициран по този начин вариант на царевица осигурява по-високи добиви при по-сериозна суша от обикновено, съобщава през 2017 г. Plant Biotechnology Journal.
Други изследователи използват CRISP, за да направят културите по-устойчиви на болести и да удължат живота им след прибиране на реколтата. Такъв е случаят с иновация, която се прилага на доматите, съобщават учени в Horticulture Research през 2019 г.
Друго изследване, публикувано в Plant Science през декември 2016 г., съобщава, че генното инженерство може да защити гроздето от вредни гъбички. По-рано същата година британски учени съобщават в Molecular Plant Pathology, че иновацията може да предпази краставиците от растителни вируси.
Учените отиват и по-далеч в надеждите си, че генното инженерство може да спаси света. “Растенията на бъдещето” – под такова заглавие Nature Plants разказа през 2019 г. за учени, които използват CRISPR или други методи на генно инженерство, за да научат
растенията да превръщат азота от въздуха в храна за себе си
Досега фермерите разчитаха главно на изкуствени торове. Оказва се, че много бобови растения, сред които соя, нахут и фъстъци, сами могат да си “организират” азота благодарение на симбиотичните връзки с бактериите. “Ако чрез вмъкване на нови гени можем да разширим способността за всички растения да трансформират азот, това драстично ще намали зависимостта на света от химически торове”, пише Discover Magazine през юни 2021 г.
Дори традиционен процес като фотосинтеза, при който растенията преобразуват слънчевата светлина в енергия, може да бъде подобрен с генно инженерство, смятат се учените. Група изследователи описват в сп. Nature през 2020 г., че са намерили начин да увеличат количеството енергия, което растенията получават от фотосинтезата. Това може да доведе до по-високи добиви и по-здрави растения, надяват се те.
“Културите на бъдещето може да не изглеждат на външен вид много по-различни от тези, които ядем днес. Царевицата вероятно ще е жълта, а ябълките ще останат червени. Но промените - независимо дали това включва да бъдат по-издръжливи на суша, или имунизирани срещу вируси и гъбички, вече шестват в лаборатории и земеделски стопанства по цял свят”, пише сп. Discover през 2021 г.
Сред най-интересните иновации, които излязоха на бял свят и започнаха да набират скорост през последните години, е т.нар. златен ориз - ориз, в чийто геном са вмъкнати 2 гена, които участват естествено в биосинтеза на каротин. Този генноинженерен подход води до производството и натрупването на повече бета-каротин в зърната.
“Целта ни е да гарантираме, че хората от райони, които се хранят предимно с ориз, получават пълен набор от витамин А”, обясняват създателите. Това важи за страни като Индия, Виетнам, Бангладеш, Филипините и Индонезия. Известно е, че не само проблемите със зрението, но и много други заболявания са свързани с дефицит на витамин А. Той играе съществена роля в поддържането на имунната система. Близо 40% от децата под 5-годишна възраст в развиващия се свят имат дефицит на този витамин, обявяват от Световната здравна организация. Създателите на златния ориз се надяват, че създаденият от тях генно модифициран организъм може да компенсира недостига.
Дълго време иновацията среща съпротива от екологични групи и фермери, затова все още не е широко разпространена. Но създателите ѝ не се отказват и даже популяризират златния ориз на специален сайт.
Генното модифициране може да се окаже последен шанс за храни, уязвими от суша, жега или други климатични катаклизми. Такива например са лешниците. Едно от най-засегнатите места може да се окаже черноморското крайбрежие на Турция, където според някои изчисления, се произвеждат 70 процента от световната реколта от лешници. В последните години лешниковите плантации са ударени от драстично високи температури, летни бури и суша. Затова много от производителите на шоколад започнаха да създават собствени лешникови плантации в Аржентина, Чили, Южна Африка, Австралия, Грузия и Сърбия, за да се справят сами с нуждата от повече ядки.
Друг застрашен вид е кафето. 60 процента от дивите видове кафе са заплашени от изчезване през следващите години, бият камбана статистиките. Климатичните промени се отразяват зле на част от фермите в Африка и Южна Америка. Тревогата за дивите видове кафе се усилва от факта, че те са нещо като генетичен фонд на ароматните зърна, от който могат да се смесват и създават нови вкусове.
