En af hovedforskerne bag den nye undersøgelse, professor Stephen Long fra University of Illinois i U.S.A. og University of Lancaster i England, beskriver resultaterne, som det mest spektakulære, han har været med til at opnå i sin karriere.

Ruokakasvien yhteyttämistä tehostetaan geenitekniikalla

Soijan satoisuus kasvaa 20 prosenttia, kun sen kykyä sietää auringonvaloa parannetaan geenimuuntelulla.

Soijan satoisuus kasvaa 20 prosenttia, kun sen kykyä sietää auringonvaloa parannetaan geenimuuntelulla.

Shutterstock

Yhdysvaltalais-brittiläinen tutkijaryhmä on keksinyt tavan saada pellot tuottamaan.

Tavallinen viljelijä miettii ehkä viljelykiertoa, lannoitteita tai rikkakasvien torjuntaa, mutta tutkijat ovat etsineet ratkaisua syvemmältä, geeneistä. He muuttivat soijapavun geenejä niin, että kasvi yhteyttää tehokaammin eli saa irti entistä enemmän energiaa auringonvalosta.

Tutkimusta johtanut professori Stephen Long uskoo, että menetelmää voidaan soveltaa myös muihin kasveihin. Soijan lisäksi sitä on kokeiltu tupakassa.

Geenimuuntelu muuttaa soijan reaktiokykyä

Tutkijat muuttivat geenitekniikan avulla soijan kykyä reagoida auringonvaloon niin, että se käyttää auringonvalon energian mahdollisimman tehokkaasti yhteyttämiseen.

Normaalisti kasveissa käynnistyy puolustusmekanismi, kun ne saavat liikaa auringonsäteilyä. Puolustusmekanismi saa auringonsäteilyn heijastumaan pois kasvista lämpönä sen sijaan, että kasvi käyttäisi sen yhteyttämiseen.

Puolustusmekanismi on kasveille elintärkeä, mutta se on hidas. Puolustusmekanismi pysyy aktiivisena useita minuutteja senkin jälkeen, kun auringonsäteily on vähentynyt vaarattomalle tasolle. Tämä reaktiohitaus vähentää viljelykasvien satoisuutta.

Kun tutkijat muokkasivat geenejä, jotka säätelevät soijapavun puolustusmekanismia, kasvin satoisuus kasvoi 20 prosenttia.

Tutkijan uran suurin saavutus

Stephen Long, joka toimii professorina sekä Lancasterin yliopistossa Britanniassa että Illinois’n yliopistossa Yhdysvalloissa, kuvailee tutkimuksen tuloksia uransa tärkeimmiksi.

Long on tutkinut yhteyttämistä 1970-luvulta asti ja johtaa niin sanottua RIPE-hanketta. Lyhenne tulee sanoista Realizing Increased Photosynthetic Efficiency eli fotosynteesitehokkuuden lisäämisen toteuttaminen. Soijapapujen geenimuuntelu on osa tätä tutkimushanketta.

“Monet ovat suhtautuneet epäilevästi ajatukseen yhteyttämisen tehostamisesta, mutta nyt olemme todistaneet, että se on mahdollista. Se voi auttaa lisäämään ruoantuotantoa kaikkialla maailmassa,” Long sanoi BBC:n haastattelussa.

Aikaisemmin RIPE-hankkeessa on onnistuttu tehostamaan tupakkakasvin yhteyttämiskykyä muokkaamalla sen geenejä, jotka suojaavat liialta auringonvalolta. Tupakkaa kuitenkin tutkittiin vain laboratoriossa. Soijapavuilla tehdyt kokeet suoritettiin todenmukaisemmissa olosuhteissa eli pellolla.

Menetelmä soveltuu myös muihin kasveihin

Tutkimuksen tulokset on otettu ilolla vastaan muun muassa Tanskassa. Stig Uggerhøj Andersen Århusin yliopiston molekyylibiologian ja genetiikan laitokselta pitää tutkimusta hyvänä uutisena viljelykasvien geenimuuntelun kannalta.

“Jo yhden tai kahden prosentin kasvu viljelykasvien, kuten soijapavun, satoisuudessa on hyvä uutinen. 20 prosentin kasvu on valtava. Sillä voi olla iso vaikutus elintarviketuotantoon”, hän kertoo Tieteen Kuvalehdelle.

“Yhteyttäminen on kasvien perustoimintoja. Sillä se sitoo hiiltä. Samalla menetelmällä on onnistuttu lisäämään myös tupakan satoisuutta, joten uskon, että se on sovellettavissa muihinkin samantyyppisiin kasveihin.”

Sekä tupakka että soijapapu ovat niin sanottuja C3-kasveja, joille on yhteistä C3-tyypin yhteyttäminen. Samaan ryhmään kuuluvat myös muun muassa riisi, vehnä, ruis ja monet puut.

“Menetelmällä voidaan siis mahdollisesti myös nopeuttaa puiden kasvua,” Stig Uggerhøj Andersen kertoo.