Fræðaþing landbúnaðarins - 06.02.2004, Page 194

192
Tæknivandamál í erfðatækni
Til að hægt sé að búa til erfðabreytta plöntu með nýja eiginleika, einsog t.d. aukið
frostþol eða hraðari vöxt, þarf að leysa nokkur tæknileg vandamál, sem í sumum
tilvikum geta verið mjög erfið. Þessi vandamál eru eftirfarandi:
1. Vefjaræktun
2. Klónun á virknigeni
1. Vefjaræktun: Vefjaræktun byggir á þeirri forsendu að við rétt skilyrði sé hægt að
hvetja einstakar frumur, vef eða plöntuhluta til að mynda heila plöntu, sbr. stikklinga.
Sé hluti úr plöntu, sbr. bútur úr laufblaði, settur í æti með sérstaka eiginleika er
hugsanlega hægt að rækta upp fullkomlega eðlilega plöntu með alla eiginleika
móðurplöntunnar. Vefjaræktunin er grunnurinn að allri plöntuerfðatækni sem byggir
yfirleitt á því að flytja eitt eða tvö gen inn í einstakar frumur á ætisskál, sem síðan eru
ræktaðar í heila plöntu með ákveðnu ferli sem byggir m.a. á notkun plöntuhormóna.
Nýja plantan er því yfirleitt afkomandi einnar frumu á ætisskálinni ef vel tekst til.
Vefjaræktunin getur verið mjög erfið, sérstaklega með einkímblöðunga sem flestar
komtegundir í dag tilheyra. Ennfremur em trjátegundir oft erfiðar þó sumar, eins og
t.d. öspin, sé frekar auðveld.
2. Klónun á virknigeni: Ef til stendur að búa til erfðabreytta plöntu með aukið
þurrkþol eða aukið frostþol, þarf fyrst að einangra eitthvert gen sem talið er að geti
aukið þurrkþol, eða frostþol, í plöntunni. Þessi einangmn, eða klónun, getur verið
mjög erfið, dýr og tímafrek. Ymsar leiðir em þó færar en oftast er reynt að leita að
viðkomandi geni í einhverri plöntu sem þolir vel þurrk, ef við viljum auka þurrkþol,
enda þótt sú planta sé e.t.v. fjarskyld nytjaplöntunni sem við viljum kynbæta. Flókin
tækni er þá notuð við þessa leit og einangmn. Ennfremur má oft nýta sér
erfðaupplýsingar úr óskyldum tegundum, eins og úr bakteríum eða spendýram, til að
leita að sambærilegu geni innan plönturíkisins. Eða bara nota gen úr þessum óskyldu
tegundum, því erfðatáknmálið er það sama í öllum lífvemm og DNA (efni genanna)
eins að allri samsetningu. Eftir að búið er að finna og klóna álitlegt virknigen (sbr.
“þurrkgen”) verður fyrst að sannprófa að genið hafi einnig þennan eiginleika í
nytjaplöntunni. Genið er því ferjað yfir í plöntuna og síðan skoðað með mælingum
hvort þurrkþol hennar hafi aukist. Ef hin erfðabreytta planta hefur öðlast meira
þurrkþol er komið að næsta skrefi en það er að athuga hvort þessi nýi eiginleiki eða
svipfar (aukið þurrkþol) hafi einhverjar neikvæðar afleiðingar í för með sér fyrir
plöntuna. Hér em ýmsar mælingar gerðar eins og vaxtarhraði og uppskera mæld og
þol gegn öðm umhverfisálagi mælt. Ef erfðabreytta plantan heldur sínum “gömlu”
eiginleikum, að viðbættu auknu þurrkþoli, taka við aðrar athuganir sem að lokum geta
leitt til nýtingar hennar í landbúnaði.
Reynslan sýnir að oft em áhrif virknigens, sem hefur verið klónað, ekki þau sem
vonir vom bundnar við. Yfirleitt hafa þau engin áhrif, þ.e. þurrkgenið jók ekki
þurrkþol, eða þá að áhrif þess á aðra þætti plöntunnar, eins og vaxtarhraða eða
uppskem, em neikvæð. Þar með er tilraunin til kynbóta unnin fyrir gýg í bili amk..
Þetta þýðir að byrja verður upp á nýtt, klóna annað gen eða breyta því á e-n hátt.
Þær erfðabreyttu nytjaplöntur sem em aðallega í ræktun og á markaði í dag hafa
ýmist aukið þol gegn skordýraálagi eða þol gegn ákveðnum illgresiseyðum. Til þeirra
er oft vísað sem fyrstu kynslóðar erfðabreyttra plantna, en miklar vonir em bundnar
við aðra kynslóð þeirra þar sem kynbótastarfið hefur miðast við gagnlegri eiginleika
fyrir jaðarsvæði og þróunarlönd. Mikill áhugi er fyrir því að betmmbæta ýmsa aðra