Forskningsområdet i Sverige och utlandet, idag och i framtiden. Per Hofvander, Lund, 11 November 2015

Transkript

1 Forskningsområdet i Sverige och utlandet, idag och i framtiden. Per Hofvander, Lund, 11 November 2015

2 Växtförädling Historiskt av mycket stor betydelse för en tryggad tillgång till säkra livsmedel (kvantitet och kvalitet) genom domesticering och anpassning av grödor för klimatzoner, dagslängdszoner, biotiska utmaningar, näringsvärde och reducering av antinutritionella och toxiska substanser Framtida betydelse för ovanstående samt ett ökat fokus på en biobaserad ekonomi För en biobaserad ekonomi kan en förbättrad biomassa reducera energiåtgången för att nå ett önskat värde och en önskad produkt ur processer

3 Teosinte och majs

4 Växtforskning och förädling Hög grad av sammankoppling mellan växtforskning inom akademin och praktisk växtförädling Vi utvecklar och använder liknande tekniker även om vi kanske använder dem i olika syften Europeisk växtforskning är viktig för europeisk växtförädling och omvänt Genetisk diversitet och nedärvning DNA baserade markörer Genotypning och selektion i förädling Gener och biosyntesvägar Genetisk modifiering Introduktion av nya egenskaper

5 Växtförädlingsverktyg relaterade till arvsmassa DNA sekvensering Passivt bedöma vad man har DNA baserade markörer Aktivt skapa förändring Korsningar Cellfusioner Mutagenes med stålning eller kemikalier TILLING (egentligen screening teknik) Genetisk modifiering reglerad enligt definition 2001/18/EC Riktad in vivo mutagenes

6 Klassisk GM-teknik Stabil introduktion av genetiskt material som ger nya egenskaper Vanligaste egenskaperna herbicidtolerans och insektsresistens OBS! Det finns herbicidtolerans också inom konventionell förädling och mutationsförädling Grödor: soja, majs, bomull och raps Finns en del på gång inom kvalitetsegenskaper och mindre grödor men är svårt pga av kostnader för marknadsgodkännande, oljekvalitet, algfettsyror, friteringspotatis Amflora potatisen startade som ett samarbete mellan svensk växtförädling och stärkelseindustri

7 Ny förädlingsteknik riktad mutagenes DNA bindande region DNA klippande protein DNA reparation kan ge mutationer Spårbarhet Nej Användning av nukleinsyra guide för DNA reparation med begränsade men önskade förändringaroner Användning av nukleinsyra guide för DNA reparation och introduktion av längre DNA element Nej Ja

8 Exempel på tillämpningar

9 Status för exemplifierade tekniker Reglerade under 2001/18/EC eller inte? Riskutvärdering och reglering när resultatet inte kan särskiljas från oreglerade tekniker spårbarhet, möjligheter att reglera Varför en viktig fråga? Enorm skillnad i kostnad mellan att utveckla en växtsort med reglerade tekniker enligt direktivet jämfört de som anses ligga utanför reglering Nya växtförädlingstekniker är tillgängliga för mindre förädlingsföretag om producerade växtsorter inte är reglerade enligt 2001/18/EC T.ex. DNA baserade markörer och vävnadsodlingstekniker används av mindre växtförädlingsföretag

10 EU Verktygslåda för växtförädling Korsningsförädling DNA baserade markörer Cis- intragenesis Reverse breeding TILLING Fördubblade haploider Genetisk modifiering Riktad in vivo mutagenes Förhållande till ekologisk odling? Detta handlar inte om odlingsteknik utan om verktyg och tekniker för växtförädling Detta handlar om verktyg som används innan man har en sort som kan uppförökas och odlas Nya växtsorter för att stödja en biobaserad och hållbar ekonomi

11 Hur ser det ut för tillfället? Sverige Hur mycket kommer politik att påverka resurser och forskning EU Mycket svårt att få pengar även till grundläggande forskning Klassisk GM-teknik = låst läge Nya tekniker vet man inte hur man ska hantera Nord-, Sydamerika, Asien Stora odlingsarealer med klassisk GM-teknik Fortfarande få egenskaper i odling Nya tekniker kommer sannolikt inte att regleras som GM (N SA) Afrika Finns flera bra exempel på tillämpningar sjukdomsresistens Oro för stängda gränser till Europa vid möjlighet till export

12 En biobaserad industri på gång

13 Institutionen för Växtförädling, SLU i Alnarp Projekt med inslag av GM och riktad mutagenes Hög-eruka i Crambe abyssinica Vaxestrar i Crambe abyssinica Domesticering av fältkrassing, Lepidium campestre Stärkelsekvalitet i potatis Vegetabilisk olja i cerealier samt rot och knölgrödor Insektsferomon från tobak och oljedådra

14 Tack!

15 EU direktiv: 2001/18/EG Artikel 2 Definitioner I detta direktiv används följande beteckningar med de betydelser som här anges: 1. organism: varje biologisk enhet, som kan föröka sig eller överföra genetiskt material. 2. genetiskt modifierad organism: en organism, med undantag för människor, i vilken det genetiska materialet har ändrats på ett sådant sätt som inte sker naturligt genom parning och/eller naturlig rekombination. Inom ramen för denna definition a) anses genetisk modifiering uppkomma åtminstone vid tillämpningen av de metoder som anges i del 1 i bilaga I A, b) anses de metoder som anges i del 2 i bilaga I A inte leda till genetisk modifiering. Artikel 3 Undantag 1. Detta direktiv skall inte omfatta organismer som erhållits med de metoder för genetisk modifiering som anges i bilaga I B.

16 BILAGA I A METODER SOM AVSES I ARTIKEL 2.2 DEL 1 De metoder för genetisk modifiering som avses i artikel 2.2 a är bl.a. följande: 1. Hybridnukleinsyratekniker som innebär bildande av nya kombinationer av genetiskt material genom att nukleinsyramolekyler, som framställts utanför en organism, införs i ett virus, en bakterieplasmid eller i något annat vektorsystem och överförs till en värdorganism, i vilken de inte förekommer naturligt men där de är i stånd till kontinuerlig förökning. 2. Metoder som innebär direkt införande i en organism av sådant ärftligt material som beretts utanför organismen, genom bl.a. mikroinjektion, makroinjektion och mikroinkapsling. 3. Cellfusion (inklusive protoplastfusion) eller hybridiseringsmetoder, som innebär att levande celler med nya kombinationer av ärftligt genetiskt material bildas genom fusion av två eller flera celler på ett sätt som inte förekommer naturligt. DEL 2 Följande metoder, som avses i artikel 2.2 b, anses inte leda till genetisk modifiering, förutsatt att de inte inbegriper användning av sådana hybridnukleinsyramolekyler eller genetiskt modifierade organismer som framställts genom andra metoder än dem som undantas genom bilaga I B. 1. Befruktning in vitro. 2. Naturliga processer såsom konjugation, transduktion eller transformation. 3. Induktion av polyploidi.

17 BILAGA I B METODER SOM AVSES I ARTIKEL 3 Följande metoder för genetisk modifiering som ger upphov till organismer skall inte omfattas av detta direktiv, förutsatt att de inte inbegriper användning av hybridnukleinsyramolekyler eller genetiskt modifierade organismer förutom sådana som framställts genom användning av en eller flera av de metoder som anges nedan. 1. Mutagenes. 2. Cellfusion (inklusive protoplastfusion) av växtceller av organismer som kan utbyta genetiskt material genom traditionella förädlingsmetoder.