Databáza zemiakov transGEN - rastliny
| USA (1994 - 1999, 2014, 2015, 2016), Kanada, Argentína (2015) |
| USA (1999-2001, od roku 2015), Kanada, Rumunsko (1999) |
| Plesňová rezistencia, vírusová rezistencia, zmenené zložky |
| EÚ: 319 (17 krajín) USA 982, mnoho ďalších krajín |
Zemiaky sa pestujú po celom svete od mierneho podnebia až po subtrópy. Úroda v roku 2018 predstavovala okolo 368 miliónov ton na celom svete. Hlavnými rastúcimi krajinami sú Čína, Rusko, India, Ukrajina, USA, Nemecko a Poľsko.
Kultivačné oblasti na celom svete v roku 2018. Zďaleka sa najviac zemiakov pestuje v Číne.
Menej chuti na zemiaky: Každý Nemec dnes skonzumuje iba o tretinu viac stolových zemiakov ako v roku 1950, z toho polovica vo forme spracovaných výrobkov.
V Nemecku sa asi 55 percent zemiakov podáva priamo alebo spracováva, 17 percent sa venuje škrobárenskému priemyslu.
Spotreba zemiakov v Nemecku dlhodobo klesá. Okolo roku 1900 každý Nemec zjedol v priemere 285 kilogramov ročne, dnes len asi 50; Viac ako polovicu z nich tvoria priemyselne spracované výrobky ako pyré, hranolky, hranolky, občerstvenie, hotové jedlá.
Zemiakový škrob je základom pre nespočetné množstvo potravinových prísad (zahusťovadlá a spojivá) a základný materiál pre proces sacharifikácie škrobu, z ktorého vychádzajú mnohé prísady a prísady.
Okrem toho, že sa používa ako potravina, používa sa aj zemiakový škrob
- Ako obnoviteľná surovina (30%) na výrobu lepidiel a mazív, papiera, vlnitej lepenky a obalov, ako aj stavebných materiálov
- na výrobu energie jej premenou na etanol a metán
Príklady výskumu a vývoja (genetické inžinierstvo, nové šľachtiteľské procesy)
Odolnosť proti neskorej plesni (Phytophthora infestans). Táto huba spôsobuje poruchy plodín okolo 20 percent a je ťažké ju kontrolovať. Spravidla sa však používajú chemické a iné pesticídy (fungicídy).
Na holandskej univerzite Wageningen boli GM zemiaky rezistentné na Phytophthora vyvinuté prenosom génov z divých zemiakov. Vnesené gény a génové prvky pochádzajú výlučne z genofondu zemiakov (cisgén). Cisgénne zemiaky boli testované v teréne niekoľko rokov a vykazovali vysokú úroveň rezistencie - najmä keď bolo kombinovaných niekoľko génov rezistencie.
V USA vyvinula spoločnosť (J.R. Simplot Company) v spolupráci s európskymi výskumnými inštitúciami aj cisgénny zemiak s rezistenciou na Phytophthora. Prvá zemiaková linka s touto nehnuteľnosťou bola schválená v roku 2015. V Kanade nasledovalo schválenie v roku 2017. Okrem odolnosti proti plesniam majú tieto zemiaky aj množstvo ďalších nových vlastností, ako je znížená tvorba akrylamidu pri zahrievaní (pozri nižšie). V roku 2018 sa tieto GM zemiaky (vrodená 2. generácia) pestovali na približne 900 hektároch v USA a na 40 hektároch v Kanade.
V prípade GM zemiakov rezistentných na fytofóre (Fortuna) od spoločnosti BASF Plant Science bola v EÚ v roku 2011 predložená žiadosť o povolenie na pestovanie. Aj v tomto zemiaku bola rezistencia spôsobená dvoma génmi zavedenými z divých zemiakov. Spoločnosť však aplikáciu v roku 2013 zastavila. Uvedenie na trh v Európe už nie je určené.
Niektoré ázijské krajiny (India, Bangladéš, Indonézia) a Uganda pracujú aj na zemiakoch, ktoré sú odolné proti neskorej plesni. Jeden alebo viac génov rezistencie z divých zemiakov sa krížilo do miestne prispôsobených odrôd.
Odolnosť voči rôznym vírusom. napríklad proti vírusu zemiakov Y (PVY) alebo vírusu listových listov (PLRV), obidva spúšťače chorôb rastlín. V Argentíne bol v októbri 2015 schválený na pestovanie zemiak odolný voči PVY.
Odolnosť proti škodcom ako chrobák zemiakový Colorado (prenosom génov pre proteíny Bt) alebo cystotvorné háďatká zemiakové
Na konci 90. rokov bolo v USA schválených na pestovanie niekoľko línií GM zemiakov odolných voči chrobákovi Colorado. Niektoré zo zemiakov boli odolné aj proti vírusu listových listov. Zemiaky (značka New Leaf) však nesplnili očakávania farmárov. Niektoré veľké spracovateľské spoločnosti navyše nechceli kúpiť GM zemiaky. Preto bola kultivácia v roku 2001 opäť zastavená.
Vylepšené pestovateľské vlastnosti ako sú tolerancia voči suchu a chladu, tolerancia solí, tolerancia voči herbicídom, lepšie využitie dusíka
Zemiaky so zníženým obsahom akrylamidu. Potenciálne karcinogénny akrylamid sa vyrába počas praženia a praženia zemiakových výrobkov pri veľmi vysokých teplotách. Asparagín, aminokyselina, sa podieľa na tvorbe akrylamidu. V USA J.R. Spoločnosť Simplot uviedla na trh GM zemiak, v ktorom sa tvorba asparagínu a určitých cukrov znížila vypnutím niekoľkých génov (technológia RNAi). Vďaka tomu by mali byť hranolky alebo zemiakové lupienky menej kontaminované akrylamidom. Navyše vypnutím iného génu sa zmiernili čierne modriny. Rôzne udalosti tohto zemiaka (vrodené zemiaky 1. generácie) boli schválené na pestovanie v novembri 2014 v USA a v marci 2016 v Kanade. V roku 2018 bola kultivácia v USA okolo 800 hektárov, v Kanade 15 hektárov.
Úprava zloženia škrobu alebo cukru, ovplyvňovať chuť, znižovať zhnednutie po krájaní, zlepšiť správanie pri zhnednutí počas vyprážania.
Nižší obsah solanínu. Solanín je alkaloid, ktorý sa tvorí hlavne v rastlinách nočných rastlín, ako sú paradajky a zemiaky, a je mierne toxický.
Medzičasom je vo vývoji niekoľko zemiakov, v ktorých sa vlastnosti produktu zmenili pomocou nových metód úpravy genómu, ako sú TALEN alebo CRISPR/Cas, napríklad zemiaky s menším počtom modrín, lepšou trvanlivosťou, menším zhnednutím po krájaní, nižším obsahom solanínu. Niektoré z týchto zemiakov s upraveným genómom už americké ministerstvo poľnohospodárstva klasifikovalo ako geneticky nemodifikované, a preto je možné ich uvádzať na trh bez obmedzení.
Obohatenie o zdraviu prospešné zložky, napríklad betakarotén, predchodca vitamínu A alebo vitamínu B6
Škrobový zemiak. Zemiak produkuje škrob v dvoch rôznych formách: amylóza a amylopektín. Škrobársky priemysel vyžaduje buď amylózový alebo amylopektínový škrob, v závislosti od zamýšľaného použitia. Amylopektínový škrob je zvlášť zaujímavý pre mnoho priemyselných aplikácií (napr. Základný materiál pre fólie, pasty, obaly), ale tiež pre určité zložky škrobu. Pomocou genetického inžinierstva sa vytvorili zemiaky, ktoré obsahujú iba amylopektín. Oddelenie dvoch typov škrobu, ktoré sa dnes musí uskutočňovať zložitým spôsobom, by sa dalo vynechať.
Takýto GM škrobový zemiak od spoločnosti BASF Plant Science s obchodnou značkou Amflora bol v EÚ schválený už v roku 2010 a v rokoch 2010 a 2011 sa pestoval v Českej republike, Švédsku a Nemecku. V roku 2012 však spoločnosť BASF zastavila predaj zemiakov Amflora. V roku 2013 Európsky súdny dvor vyhlásil schválenie za nezákonné.
Medzitým je tiež možné pomocou nového procesu úpravy genómu vypnúť gén v biosyntetickej dráhe amylózy a amylopektínu, aby sa vytvoril iba amylopektín. To je pri konvenčných metódach ťažké, pretože zemiaky majú štyri sady chromozómov (tetraploidné), to znamená, že existujú štyri kópie každého génu. Vypnutie všetkých štyroch kópií génu je možné pomocou metódy úpravy genómu CRISPR/Cas. Švédska spoločnosť Lyckeby Starch AB vyvinula také zemiaky CRISPR bez obsahu amylózy a požiadala o testy uvoľnenia na roky 2019 až 2023. Očakávaný skorý marketing však v súčasnosti nie je v EÚ možný, pretože zemiaky by museli prejsť zložitými a nákladnými predpismi o genetickom inžinierstve.
Vyšší obsah škrobu: V Španielsku bolo požadované uvoľnenie v rokoch 2017 a 2019 s geneticky modifikovanými zemiakmi, ktoré produkujú viac škrobu. Cieľom je okrem iného získať biologicky odbúrateľný plast.
Základný výskum: Zmenená hustota otvorenia medzery. Max Planck Institute for Molecular Plant Physiology in Golm skúma zemiaky s rôznou hustotou priedušiek. V rastlinách dochádza k výmene plynov prostredníctvom priedušiek, čo je obmedzujúci faktor pre metabolizmus. Pri pokusoch s uvoľňovaním sa skúmalo, za akých podmienok zvýšená hustota priedušiek zvyšuje produkciu škrobu a rast hľuzy.
Poľné pokusy s GM rastlinami
Mapa zobrazuje krajiny, v ktorých sa uskutočňovali poľné pokusy.
Zobraziť uvoľnené zemiaky na väčšej mape