Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Genetyczna modyfikacja receptą na wieczną młodość roślin tytoniu?
16.01.2013

Genetyczne modyfikacje roślin prowadzą do różnych zmian w funkcjonowaniu organizmów roślinnych. Grupa naukowców z Niemiec odkryła kolejną z nich – receptę na „wieczną młodość”.


Przeczytaj również:

Złote plony – produkcja przeciwciał terapeutycznych w roślinach

Cytokiny i cytokininy w kosmetologii


Rośliny tytoniu kwitną kiedy mają zaledwie kilka miesięcy, a następnie obumierają. Naukowcy zlokalizowali genetyczny „przełącznik”, dzięki któremu możliwe jest przedłużenie młodości tytoniu do kilku lat, co powoduje jego nieograniczony wzrost, a co za tym idzie wzrost biomasy.

Życie tytoniu jest krótkie. Rośnie on 3-4 miesiące, a po zakwitnięciu roślina umiera. Jego wzrost jest zatem ograniczony, a rośliny osiągają maksymalnie 1,5-2 m wzrostu. Naukowcy z Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME w Münster odkryli u tytoniu “fontannę młodości”, dzięki której roślina potrafi pozostać młoda przez wiele lat. Tytoń posiada bowiem genetyczny „przełącznik”, którego uruchomienie potrafi zapobiec procesowi kwitnienia poprzez jego zblokowanie. Powoduje to opóźnienie wczesnych symptomów starzenia i wyciszenie czynników wstrzymujących wzrost.

“Nasza pierwsza roślina ma w tej chwili około ośmiu lat, ale stale rośnie”, mówi profesor Dirk Prüfer, kierownik Katedry Genomiki Funkcjonalnej i Stosowanej na IME. „Chociaż regularnie ją przycinamy, ma obecnie 6,5 m wysokości. Jeśli nasze pomieszczenia byłyby wyższe, prawdopodobnie roślina osiągnęłaby większy wzrost. Jego pień ma w obecnej chwili 10 cm średnicy. Podczas gdy w normalnej roślinie liście, które rosną od dołu pnia, szybko żółkną i opadają, liście rośliny wyhodowanej w IME pozostają zdrowe i zielone. Z tego właśnie powodu naukowcy nazwali ten zmodyfikowany gatunek rośliny „wiecznie młodym”.  

Ale co właściwie naukowcy zrobili aby dać roślinie tytoniu wieczną młodość? „Zmodyfikowaliśmy ekspresję pewnego genu, a raczej informację, jaką on niesie, dzięki czemu wyeliminowaliśmy kwitnienie rośliny”, tłumaczy profesor Prüfer.Badacze wstawili zmodyfikowany gen do rośliny tytoniu przy użyciu bakterii jako organizmu transferującego.

Produkcja większej ilości biomasy

Podstawą jest, aby ten rodzaj modyfikacji był możliwy do zastosowania również w innych gatunkach roślin. Na ten moment naukowcy pracują także na roślinach ziemniaka dla japońskiej firmy chemicznej. Wykorzystują oni swoją wiedzę, aby uzyskać wyższy plon oraz  znaczący wzrost biomasy. W przypadku ziemniaka oznacza to uzyskanie większej ilości skrobii.

“Jeśli chcemy zagwarantować bezpieczeństwo dostaw wyrobów spożywczych i surowców roślinnych, plon na hektar musi zostać podwojony do 2050 roku” tłumaczy niemiecka Rada Bioekonomii. „Nowa technologia przybliża nas bardzo do tego celu”, sądzi profesor Prüfer. „Jednakże nasza technologia przyniesie rezultat jedynie w przypadku, kiedy kwitnienie nie będzie miało znaczenia dla rozwoju rośliny, jak jest np. u buraka cukrowego.” Uchronienie roślin przez procesem kwitnienia jest znaczącym odkryciem, gdyż nie odbywa się wówczas produkcja pyłku i nasion. W rezultacie rośliny nie mają możliwości reprodukcji, co oznacza, że nie mogą się one rozprzestrzeniać w środowisku w nieoczekiwany sposób.  

W przyszłości naukowcy chcą kontynuować badania, aby znieść ograniczenia wzrostu rośliny na drodze mutagenezy chemicznej za pomocą zwykłych technik uprawy. Proces ten zakłada użycie chemicznych dodatków w celu doprowadzenia do zmian w sekwencji DNA w nasionach. Zaletą tej techniki jest to, że roślina uprawiana w ten sposób nie będzie juz genetycznie zmodyfikowana, ale uprawiana przy użyciu zwykłych technik hodowli. „Jednak aby tego dokonać, trzeba zyskać lepszą wiedzę i zrozumienie w zakresie regulacji genów”, mówi profesor Prüfer i wyraża nadzieję, że eksperymentalne uprawy będzie mógł rozpocząć na początku przyszłego roku. Wtedy prawdopodobnie normalne rośliny będą mogły uzyskiwać duże rozmiary.

 

Anna Byczkowska

 

Źródło: http://www.sciencedaily.com/

KOMENTARZE
Newsletter