Megmentheti-e a tudomány a kedvenc borainkat?
Chardonnay a világ legnépszerűbb és legismertebb borai közé tartozik. A szőlő génjei lényegében évszázadokkal ezelőtt egyetlen növényből származnak Franciaország keleti részén. Ez a genetikai konzisztencia jó dolognak tekinthető, mivel felismerhetővé teszi a szőlőt. De a génjei felelősek azért is, hogy miként reagál a környezetre, beleértve a szőlőültetvényekben előforduló kártevőket és betegségeket.
Az egyik ilyen globális csapás az úgynevezett „peronoszpóra”, egy gombához hasonló kórokozó, amely képes elrothasztani a gyümölcsöket és levetkőzni a növény leveleit, így szőlője nem képes annyi cukrot termelni, hogy jó borrá erjedjen.
A szőlő őshonos régiójában a növény természetes ellenállást fejthetett ki a peronoszpóra és más betegségek ellen. De amikor a borászok ősi fajtákat rongyolnak az új borvidékeken, a szőlő különösen érzékeny lehet a helyi csapásokra.
Egy példa? New Jersey. Lehet, hogy az állam nem különösebben ismert bor, de a termelés az utóbbi években felgyorsult. Nagy kérdés New Jersey meleg és párás nyara, a rothadás tökéletes receptje.
Peter Oudemans, professzor, Rutgers Egyetem Növénybiológiai és Patológiai Tanszéke / Fotó jóvoltából Rutgers University
'New Jersey-ben minden szőlőültetvény foglalkozik a lisztharmattal' - mondja Peter Oudemans, a Rutgers Egyetem növénypatológusa. 'Ez egy gyakori és elég pusztító betegség.'
Peronoszpóra még rosszabbá válhat mint a klímaváltozás megváltoztatja borvidékek a világ körül.
Egyelőre mind a hagyományos, mind az ökológiai gazdálkodók a metszés és a peszticidek kombinációjával olyan betegségektől mentesen tartják szőlőiket.
New Jersey-ben a szőlősgazdák szezononként 6–12 alkalommal permeteznek gombaölő szereket a peronoszpóra elleni védekezésre a New Jersey-i Borkutatási és Oktatási Központ szerint. De egy új technika, CRISPR (a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats rövidítése) lehetővé teheti a tudósok számára, hogy a Chardonnay génjeit módosítsák, hogy ellenállóvá váljanak a peronoszpóra ellen.
De van egy másik lehetőség. Lehet, hogy a Chardonnay rajongóknak ez nem tetszik, de miért nem árasztják el a szőlőt, és nem keresnek új helyi fajtákat?
'Remélem, hogy a növényt belső módon megtervezhetjük a fertőzés csökkentése érdekében' - mondja Rong Di, a növénykutató és a Rutgers molekuláris biológusa. Csapata a Dijon Chardonnay 76 nevű szőlőfajtán teszteli a CRISPR-et. A munka finanszírozását az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának része az Országos Élelmezési és Mezőgazdasági Intézet.
'A gomba mindig ott lesz' - mondja Di. 'De ha a növények ellenállóvá válhatnak, akkor nem kell annyira permeteznünk.'
De vajon a fogyasztók elfogadnak-e egy új és olykor ellentmondásos technológiát egy régi hagyomány megmentése érdekében? Ha nem, mi az alternatíva?
Vértes peronoszpóra által érintett szőlő szőlőlevél ( Plasmopara viticola ) / Getty
CRISPR szőlő
A gének az élet alaprajza, egy kód, amely útmutatásokat ad arról, hogy egy élőlény hogyan fog kinézni és hogyan fog működni. A gének öröklődhetnek is. A hagyományos szőlőtermesztésben a szőlőt keresztezik, hogy sajátos tulajdonságokat kapjanak.
De a hagyományos tenyésztés szlogen lehet. Tenyésztés egy tervezett tulajdonságra, és elveszíthet egy másik létfontosságú tulajdonságot. Például, amikor a tenyésztők megpróbálják javítani a szőlő környezeti alkalmasságát, megkockáztatják az ízének megváltoztatását.
„A Chardonnay-t világszerte nagyra értékelik. Az emberek tudják és felismerik, hogy milyen ízű Chardonnay. ”- mondja Oudemans. 'Most, ha elkezdi a Chardonnay-t kavarni a hagyományos tenyésztés szempontjából, akkor megváltoztatja az íz- és szagprofilt egy olyan pontra, amely valószínűleg már nem Chardonnay.'
„A termelők és a piac mind feltételekkel elfogadják bizonyos népszerű fajtákat - Merlot, Chardonnay, Cabernet. A szőlőmnek lehetnek olyan tulajdonságai, amelyek hasonlóak lehetnek az elit fajtákhoz, de ezek teljesen új fajták lennének. ' —Bruce Reisch, genetikus, Cornell Egyetem
A CRISPR gyökeresen más megközelítést alkalmaz. Ez egyfajta génszerkesztés, amelyet gyakran összehasonlítanak egy biológiai szövegszerkesztővel. Ha a gének kód, akkor a CRISPR lehetővé teszi a tudósok számára, hogy a kód kis darabjait hozzáadják, töröljék vagy kicseréljék.
Di célja, hogy a CRISPR segítségével módosítsa a Chardonnay géneket, így a szőlő ellenáll a peronoszpóra ellen, lényegében kikapcsolva a specifikus géneket, hogy a gomba nehezebben tudja megragadni a növényt.
Változó hagyományok?
Di első laboratóriumi eredményei már folynak, de ezek koncepciós kísérletek az úgynevezett virágos növényen Arabidopsis , amely a mustárral kapcsolatos. A tudósok laboratóriumi modellként használják az Arabidopsis-t, részben azért, mert beltérben könnyen növekszik és gyors az életciklusa. Di szerint ezeknek a növényeknek a CRISPR-változata „ellenállást tanúsított” az e fajnak egyedülálló peronoszpóra-típus iránt.
Sokkal több kísérletre lesz szükség ahhoz, hogy a CRISPR szőlő a laboratóriumban és a kísérleti üvegházakban működjön. Még hosszabb időbe telik, ha valaha is, mire a szőlő eljut a New Jersey-i szőlőültetvényekre. Amellett, hogy a technikai realitás és a fogyasztók elfogadják-e ezt a gyakorlatot, a technológia is szembesülhet szabályozási akadályok .
De van egy másik lehetőség. Lehet, hogy a Chardonnay rajongóknak ez nem tetszik, de miért nem árasztják el a szőlőt, és nem keresnek új helyi fajtákat?
Bruce Reisch, a Cornell Egyetem genetikusa és szőlőtermesztője éppen ezt teszi.
Bruce Reisch beporzó szőlővirágokat / Fotó jóvoltából Cornell Egyetem
Reisch csapata kevésbé ismert borszőlő DNS-ét vizsgálja, hogy olyan géneket találjon, amelyek természetes ellenállást biztosítanak a peronoszpóra és más betegségek ellen. Ezután a tudósok keresztezték a rezisztens szőlőt ismert társaikkal, hogy olyan utódokat hozzanak létre, amelyek ízletesek és könnyebben termeszthetők a régióban.
'A termelők és a piac mind feltételekkel elfogadják bizonyos népszerű fajtákat - Merlot, Chardonnay, Cabernet' - mondja Reisch. Szőlője más. 'Lehet, hogy olyan tulajdonságaik vannak, amelyek hasonlóak lehetnek az elit fajtákhoz, de ezek teljesen új fajták lennének.'
Kihívást jelenthet az ismeretlen szőlő piacának megtalálása. A borvásárlók elhaladhatnak valami új mellett. De Reisch szerint megéri. A mai népszerű szőlő nagy része közeli unokatestvérek, fogékonyak a betegségekre és rovarirtók nélkül nehezen termeszthetők.
A nagyobb genetikai sokféleség egészségesebb állományt eredményezne - mondja Reisch, amely hosszú távon előnyös a szőlőtermesztés szempontjából.
GMO ez?
A legtöbb CRISPR-szel dolgozó tudóshoz hasonlóan Di is úgy véli, hogy munkájának semmi köze nincs a géntechnológiával módosított szervezetekhez (GMO-k).
Míg a jelentése A GMO nem mindig egyértelmű , általában olyan technikára utal, amely egy faj genetikai információit veszi át, és egy teljesen más DNS-be illeszti be.
Bizonyos szempontból a CRISPR nagyon eltérhet ezektől a régebbi GMO-technikáktól, mert finomabb genetikai változásokat tesz lehetővé.
A legelterjedtebb GMO-k némelyikét módosítják olyan baktérium toxinokat termelő génekkel, amelyek elpusztítják a specifikus rovarkártevőket, vagy olyan gének, amelyek toleránssá teszik a növényeket a glifozát gyomirtó szerrel szemben, más néven Roundup néven.
Bizonyos szempontból a CRISPR nagyon eltérhet ezektől a régebbi GMO-technikáktól, mert finomabb genetikai változásokat tesz lehetővé. Ahelyett, hogy egy másik faj genetikai kódját beillesztené, a CRISPR csak egy kis kódot képes megváltoztatni a megcélzott növényen belül.
De bár a CRISPR kisebb változtatásokat tesz lehetővé, mégis felhasználható drasztikusabb változtatásokhoz. Ez magában foglalja más fajok génjeinek beillesztését is - mondja Jennifer Kuzma, a tudományos és technológiai politika professzora, az Észak-Karolinai Állami Egyetem Géntechnikai és Társadalmi Központjának társigazgatója.
'Nem hiszem, hogy általánosíthat a génszerkesztésről vagy a CRISPR-ről' - mondja.
A CRISPR hívei általában a növény finomabb megváltoztatásának módjára összpontosítanak, míg a biotechnológiai ételekkel szemben állók a drasztikusabb lehetőségeket hangsúlyozzák.
'Az igazság valahol a kettő között van' - mondja Kuzma. - És ez az alkalmazástól függ.
Di munkája viszonylag apró változtatásokkal jár, a viták elkerülése érdekében tudatosan dönt.
'Társadalmi aggodalmak vannak a GMO-k miatt' - mondja. 'A vita már megvan.'
