Chovateľský výskum chcel super klementínku - vedomosti - Tagesspiegel Mobil
Zrelé, odolné voči soliam, odolné - genetickí vedci vyvíjajú vo Valencii nové druhy pomarančov a mandarínok.
Pomaranče a mandarínky, čiastočne rozpolené, čiastočne celé. K tomu odmerky, sitko a odšťavovač. Isabel Sanchez používa tieto náradie na kontrolu novošľachtených odrôd. Najskôr zamestnanec v laboratóriu Centra pre výskum genómu, oddelenia Výskumného ústavu poľnohospodárskeho vo Valencii, zváži ovocie a zmeria priemer. Potom ovocie rozkrojí a vytlačí z neho šťavu, aby určila obsah cukru a kyselín.
Kontrolovaná splatnosť
Trh s citrusovými plodmi je vysoko konkurenčný. Oranžoví producenti zo Španielska a Talianska konkurujú konkurentom z krajín, kde sú náklady na pracovnú silu oveľa nižšie, napríklad z Maroka a Turecka. Veľkoobchodné a supermarketové reťazce navyše tlačia na ceny. Trpia tým poľnohospodári. Pomôcť by mal vývoj „super ovocia“.
„Poľnohospodári roky hľadali metódy, ktoré by sa dali použiť na oddialenie dozrievania,“ hovorí Manuel Talón, vedúci centra genómu. „Pretože poľnohospodár zarába vyššie zisky na citrusových plodoch, ktoré sú na trhu mimo skutočného času zberu.“ Vedec pochádza z regiónu Valencia, ktorý je v súčasnosti najväčšou európskou pestovateľskou oblasťou pre pomaranče a mandarínky. „Prinajmenšom od skončenia štúdia je zrejmé, že chcem pomôcť rozvoju ekonomiky regiónu,“ hovorí.
Experimentálne pole výskumného ústavu sa nachádza priamo na diaľnici. Na ihrisku veľkom ako futbalové ihrisko rastie tristo stromov.
Kultivácia ožarovaním
Vedec a jeho tím naštepili na každý strom desať rôznych odrôd. Medzi vetvami je často stále viditeľný jemný šev. V novembri sú takmer všetky plody, ktoré tu rastú, oranžové. Iba na pár stromoch visia zelené klementínky. Sú výsledkom nového plemena - pre Manuela Talóna to znamenalo prielom: „Keď sme tento obraz videli prvýkrát, boli sme skutočne šťastní.“ Vedci predpokladali, že sa im podarilo vyšľachtiť novú odrodu, ktorý dozrieva neskôr ako všetky komerčné klementínky v regióne. Vedci podrobili super ovocie ďalším testom, ktoré preukázali, že ovocie na trhu môže prežiť: Laboratórne hodnoty preukázali, že kyselina a cukor sú v ideálnom pomere, že ovocie sa dá ľahko ošúpať a takmer neobsahuje kôstky.
Niektoré škôlky už rastlinu predávajú. Rovnako ako odroda Nero je tiež produktom Poľnohospodárskeho výskumného ústavu. Farmári môžu zberať Nero obzvlášť skoro, už v polovici októbra.
Valčianski vedci vďačia za svoj úspech sérii mutačných experimentov. Biológovia vystavili tisíce klementínových jadier jadru vysokoenergetickému žiareniu. Žiarenie urýchľuje zmeny v genóme. To znamená, že génové mutácie, ktoré sa inak vyskytujú zriedka, prebiehajú oveľa častejšie. Pravdepodobnosť, že žiarenie zasiahne genetický make-up, ktorý riadi obdobie dozrievania, sa v niektorých prípadoch zvyšuje.
Drahé, časovo a priestorovo náročné
Aby našli požadovanú rastlinu, tím musel nechať narásť všetky zmutované jadrá a počkať, kým plody nedozrejú. „Táto metóda je veľmi drahá,“ hovorí Talón, „zaberá veľa času a priestoru.“
Genetická analýza má podstatne uľahčiť výber nových druhov. To je možné, pretože sme lepšie pochopili funkciu jednotlivých génov v genóme. „Primárne sa zaujímame o gény, ktoré riadia vlastnosti citrusových plodov a sú rozhodujúce pre poľnohospodárstvo na ornej pôde, napríklad v čase dozrievania alebo obsah cukru a kyselín,“ hovorí Talón. Ak je známe, ktoré sekvencie genómu ovplyvňujú tieto vlastnosti, môžu vedci vybrať požadované rastliny, aj keď sú ešte veľmi malé. Za týmto účelom odoberajú vzorky genetického materiálu a kontrolujú, či sa žiarením zmenili gény ovplyvňujúce dozrievanie ovocia alebo hladinu cukru a kyslosti. To znamená, že je potrebné vysadiť iba niekoľko zárodkov, ktorých genetický materiál môže niesť prospešné génové mutácie.
Gény určujú, kedy oranžová padne
Španielski vedci už dosiahli túto metódu počiatočného úspechu. Biológ Javier Terol je zodpovedný za IT vo Výskumnom ústave pre poľnohospodárstvo vo Valencii. Obrazovka jeho počítača zobrazuje grafické znázornenie genómu odrody mandarínky, dlhú sekvenciu štyroch genetických zložiek adenínu, guanínu, cytozínu a tymínu (A, G, C, T). Podľa toho, ako sú tieto stavebné kamene usporiadané v DNA génu, ovocie skôr alebo neskôr dozreje alebo bude mať sladšiu alebo kyslú chuť. "O niektorých častiach genómu už vieme veľa," hovorí biológ. Porovnal génové mutácie, ktoré sú typické pre oranžové odrody Neufina a Nero, s mutáciami pre odrodu Nules clementine, z ktorej vyšli. Zistil, že niektoré sekvencie DNA úplne zmizli. "Tieto sekcie riadia čas zrenia," hovorí biológ. „Ak chýbajú, plody dozrievajú skôr alebo neskôr.“
V spolupráci s tímami z iných ústavov sa španielskym vedcom tiež podarilo nájsť gény, ktoré riadia, keď zo stromu spadnú pomaranče alebo mandarínky. Pre poľnohospodára veľmi dôležitá vlastnosť, pretože určuje produktivitu odrody. Čím neskôr plody opadnú, tým viac sa ich dá zbierať bez strát.
Okrem týchto vlastností, ktoré boli vždy dôležité, sú kvôli zmene podnebia potrebné aj nové úpravy citrusových plodov. Napríklad v pobrežných oblastiach, ako je Valencia v Španielsku, zvýšenie hladiny mora spôsobuje, že pôda je slanejšia, ale veľa komerčne dostupných odrôd netoleruje zvýšené hodnoty solí. „Preto musíme chrániť biodiverzitu,“ hovorí Talón. „Čím rozsiahlejší je genofond, z ktorého môžeme čerpať počas chovu, tým väčšia je šanca, že budeme môcť šľachtiť odrody, ktoré sú najlepšie prispôsobené potrebám spotrebiteľov a výrobcov, ako aj meniacim sa podmienkam prostredia.“
Strata rozmanitosti
Ale rod citrusových plodov stratil po celom svete svoju rozmanitosť. „Ľudia si ovocie vyberajú už 3000 rokov,“ hovorí Talón, „preto sú si pomaranče, mandarínky, grapefruity a citróny, ktoré dnes rastú v Španielsku, Afrike, Číne, USA a Južnej Amerike, veľmi podobné.“ Rastliny tiež degenerujú: Po celom svete sa pestovatelia citrusov spoliehajú na ďalšiu ochranu plodín, či už organickú alebo chemickú. "Výsledkom bolo, že v priebehu desaťročí rastliny stratili gény, vďaka ktorým sú odolné voči určitým chorobám," hovorí biológ. Citrusové plody sú takpovediac skazené, pretože ochrana rastlín robí ich činnosť, aby boli aktívne proti samotným patogénom. "Stromy nepoužívajú žiadnu energiu na gény, ktoré sú k ničomu," hovorí Talón. Trvá len niekoľko generácií, kým tieto rastliny vytriedia gény, ktoré už z genómu nie sú potrebné.
viac na túto tému
Laureát Nobelovej ceny za zelené genetické inžinierstvo, ekologické poľnohospodárstvo a rastliny genetického inžinierstva
Odroda mandarínky „Kleopatra“ môže mať tieto gény rezistencie. Nachádza sa v „oblasti starodávnych druhov“, databáze zárodkov výskumného ústavu. Toni Preto, zodpovedný za starostlivosť o stromy na výskumných poliach, sa však škerí, keď si vyberie a zje mandarínku Kleopatry. Aj keď je to v podstate nejedlé a komerčne nepoužiteľné, je to jeden z tých starých kmeňov, ktoré nesú cenný genetický materiál pre budúce dôležité vlastnosti. Zachováva ich ubezpečenie, že história citrusových plodov a ich pestovanie bude pokračovať aj v ďalších desaťročiach.