Planter i hardt vær

Kraftig befolkningsvekst og store klimaendringer kan true sikker matforsyning. Genmodifiserte planter bidrar til å løse problemene, mener planteforsker.

Publisert
Genmodifisering av raps kan gi større utnytting av planten. (Foto: Colourbox)
Genmodifisering av raps kan gi større utnytting av planten. (Foto: Colourbox)

Bioteknologi i Norge

Det er nå ti år siden menneskets samlede arvestoff ble kartlagt. Dette gjennombruddet var også utgangspunktet for Norges satsing på bioteknologi gjennom FUGE-programmet i Forskningsrådet som ble opprettet i 2001.

FUGE har investert over 1,6 milliarder kroner i forskning samt kompetanse og utstyr innen bioteknologiske metoder.
 

Kveldsseminar 12. oktober

Hør Bones fortelle om sin forskning på genmodifiserte planter og utfordringene verden står overfor når det gjelder matsikkerhet på kveldsseminar 12. oktober i Oslo.

 Les mer om arrangementet Fra gen til gane – med myter på menyen

Mer enn 90 prosent av maten vår består av planter eller kjøtt fra husdyr som har spist plantefôr.

Fram mot 2050 vil matproduksjonen på grunn av befolkningsveksten måtte økes med anslagsvis 70 prosent på omtrent samme landareal som i dag, samtidig som vi sannsynligvis vil oppleve store klimaendringer.

I tillegg har vi gjort oss avhengig av ganske få planteslag som matkilde. Av en kvart million planter baserer vi matproduksjonen på rundt 100 arter. Av disse står hvete, mais og ris for drøyt 60 prosent av all matproduksjon i verden. 

– Vi er fullstendig avhengig av at disse planteslagene fungerer under de gitte betingelsene, og jeg er overbevist om at det ikke kommer til å vare til evig tid. Det skal ikke mer til enn et uår med sterkt reduserte avlinger for en av de tre viktigste planteslagene for å utløse en sultkatastrofe, spår Atle Bones, som er biologiprofessor ved NTNU.

Fra uspiselig til spiselig

Han mener sikker matforsyning kan kreve at vi tar i bruk de mulighetene vi har. Det inkluderer også genmodifiserte organismer (GMO).

Genmodifiserte planter framstilles ved at et eller flere gener tilføres, fjernes eller modifiseres for å få frem planter med ønskede egenskaper. Dagens genmodifiserte mat er i all hovedsak planter som har fått tilført egenskaper slik at de er mer tolerante mot insekter og ugressmidler.

Bones ser for seg at plantene i framtida vil trenge ekstra sterkt forsvar mot alt fra oversvømmelse og kulde til tørke og UV-lys. I 2009 vant en amerikansk forsker World Food Prize for å ha avlet fram tørketolerant sorghum (durra) som er en viktig matplante i Afrika og Asia.

Ifølge planteforskeren finnes det tusenvis av planter, som etter foredling for å fjerne giftige forbindelser eller andre uønskede egenskaper, kunne vært brukt for å produsere mat.

Han og kollegene har gjort en oppdagelse som kan vise seg å være svært viktig. De har funnet ut hvordan en rapsplante, som er en av de femten viktigste matplantene i verden, genetisk kan instrueres til å fjerne giftige stoffer i sitt eget frø.

– Raps brukes i dag til produksjon av matolje og dyrefôr, men med visse begrensninger. Teknikken kan gjøre det mulig å utnytte planten i enda større grad, og prinsippet kan godt tenkes brukt i andre plantearter og plantedeler, fastslår Bones.

Planteforsker Atle Bones. Foto: Heidi M. Bones
Planteforsker Atle Bones. Foto: Heidi M. Bones

Ikke én sannhet

I Norge får firmaer som vil ha godkjent en GMO, søknadene sine vurdert av Bioteknologinemnda.

– Ennå er det ikke framstilt noen genmodifiserte planter som gir fordeler av betydning for norske forhold. Derfor har det i praksis ikke vært noe vurderingsproblem, forklarer Bones.

Utgangspunktet for regelverket er føre-var-prinsippet som innebærer at vi venter til vi er sikre med å sette i gang noe dersom det kan påvirke miljøet eller mennesket negativt.

For vet vi egentlig at gener fra genmodifisert mat ikke kommer over i arvestoffet til mennesker og endrer det? Eller at en genmodifiserte organismer i naturen ikke vil skape uheldige endringer i økosystemet? 

– Worst case scenario for motstanderne er at en GMO skal være giftig eller spre seg på uønskede måter i naturen. Worst case for meg er at vi ender opp med en situasjon hvor vi ikke har mat fordi vi skuslet bort muligheten til å forske fram egenskaper som gjør plantene rustet til å takle de kommende utfordringene, sier Bones.

Bones er enig i at nytteverdi må vurderes opp mot risiko i hver enkelt sak, og erkjenner at det ikke finnes én sannhet, men mange når det gjelder GMO.

– Men per i dag har det ikke kommet en eneste verifisert rapport på skadevirkninger verken på miljø eller helse som følge av genmodifisering. Det er riktignok ekstremt vanskelig å påvise spesifikke effekter av mat fordi en diett normalt består av mange matvarer som virker sammen. Men samtidig blir genmodifisert mat sjekket mye nøyere enn all annen mat, understreker han.

Laila først og sist

Til tross for at det ikke er lov å plante ut genmodifiserte organismer i Norge, er det tillatt å bruke dem i forskning. Bones og kollegene i Trondheim er spesielt opptatt av plantens immunforsvar. Ved å gjøre endringer i genene, kan forskerne få mer kunnskap om hvordan immunforsvaret kan endres og styrkes.

Allerede i 1988 begynte de å lage en potet som var mer virusresistent, men politiske beslutninger satte en stopper for at potetene noen gang ble testet i åkeren.

Fire år senere ble imidlertid en genmodifisert variant av den vanlige brukte potetsorten Laila, for første og foreløpig siste gang plantet ut i Norge. Målet var å studere effekten av genmodifisering på egenskaper som plantens vekst, utvikling og toleranse mot sopp.

– Mange skeptikere ble nok skuffet da vi med TV-kamera til stede tok opp potene og de så helt normale ut, sier Bones.

2010 godkjente EU en genmodifisert potet med økt stivelsesinnhold. Foreløpig er ingen GMO-poteter godkjent i Norge. (Foto: Colourbox)
2010 godkjente EU en genmodifisert potet med økt stivelsesinnhold. Foreløpig er ingen GMO-poteter godkjent i Norge. (Foto: Colourbox)

Fjerner immunceller

Bones beskriver den bioteknologiske utviklingen de siste ti årene som fantastisk. Nå kan forskerne relativt raskt høste kunnskap om hvert enkelt gen, og hvordan ulike gener virker sammen. 

– Da jeg begynte med planteforskning for 25 år siden, kunne jeg ta doktorgrad på sekvensen eller uttrykket av ett protein eller gen. Det var som å studere et samfunn ved å se på en og en innbygger, eller beskrive en fotballkamp ut fra et foto av en fotballspiller, forteller Bones.

– I dag kan vi studere aktiviteten til alle genene samtidig fra samme materiale, og målingene kan gjøres i løpet av noen få dager. Til gjengjeld må vi bruke ukesvis på å analysere gigantiske datasett på opptil 40 000 gener, som skal standardiseres og omsettes til biologisk funksjon.

Den teknologiske utviklingen la også til rette for at hele arvemassen (genomet) til en plante for første gang kunne presenteres i 2000. Vårskrinnblom (Arabidopsis thaliana) fikk æren av å være først ute fordi den har en kort livssyklus og et genom som er langt mindre enn hos mer kjente vekster.

Kunnskapen har gitt forskerne en genetisk verktøykasse som har blitt benyttet i studiet av andre planter. I 2005 var også risens genom kartlagt, og fire år senere ble maisgenomet presentert. Arbeidet med den tredje store matplanten, hvete, er godt i gang.

Foredling ikke nok

Bones mener tradisjonell foredling, hvor de beste egenskapene i en plante avles fram, er tilstrekkelig i mange tilfeller. Men metoden har begrensninger med hensyn til blant annet treffsikkerhet, hastighet og artsbarrierer.

 – Med hjelp av genteknologi vil vi teoretisk kunne lage et nytt produkt i løpet av noen måneder, og egenskapen som tilføres eller endres, kan legges inn i mange sorter fra ulike vekstsoner. Genmodifisering kan også bli spesielt viktig for å øke næringsverdien i vegetabilsk mat, utdyper han.

– Jeg tror ikke genteknologi eller GMO vil redde verden alene, men det vil være en del av løsningen for noen og på visse områder. En del endringer kommer til å skje så raskt at vi ikke har tid til å vente i årevis på at tradisjonell foredling skal bringe fram de egnede egenskapene i plantene, påpeker planteforskeren.

Mer informasjon:

Forskningsrådets program Funksjonell genomforskning (FUGE)