Genteknik i skogen en hållbar investering?

Transkript

1 Genteknik i skogen en hållbar investering? Björn Sundberg, VP Forest Biotechnology Stora Enso Ekmandagarna

2 Översikt Förädling med genteknik och traditionell teknik Genteknik i jordbruket vad gör vi? Genteknik i skogsbruket var är vi? 2

3 Genom och Gener Vår samlade arvsmassa kallas för Genom Genomet består av DNA - lagrat i kromosomer DNA molekylen ser likadan ut i alla organismer 3

4 Genom och Gener Protein 1 Försvar mot rotröta Protein 2 Vedfiberlängd Protein 3 Köldtålighet Gener utgör en del av genomet Generna kodar för alla proteiner (t.ex. enzym) som behövs för att organismen ska fungera Den genetiska koden bestämmer proteinets funktion Samma princip i alla organsimer 4

5 Genomet modifieras spontant över tiden på grund av mutationer Det leder till en naturlig variation av egenskaper. Individer med gynnsamma genförändringar klarar sig bättre, och dessa gener sprids vidare survival of the fittest. Över tiden uppstår nya arter. Evolution 5

6 Traditionell Förädling Utnyttjar den naturliga variationen. Genom kontrollerad korsning och selektion drivs evolutionen i en riktning som är kommersiellt intressant. Selektion för outlayers, oväntade och okända mutationer. 6

7 Den Biologiska Revolutionen Vi Kartlägger Arvsmassan (Genomen) År 2000: Kartläggning av Backtrav. År 2006: Kartläggning av Poppelgenomet. År 2010: Kartläggning av Eukalyptusgenomet År 2013: Kartläggning av Grangenomet Vi har forskningsverktyg för att identifiera gener som kontroller värdefulla egenskaper 7

8 Transgen förädling -med genteknik görs ett genmodifierat (GM) träd Molekylär Genetik Generna isoleras och deras funktion bestäms GMO Transformering Selektering Propagering Rotning 8

9 Vad är skillnaden mellan olika förädlingstekniker? Traditionell förädling utnyttjar spontan genetisk modifiering. Naturlig variation. Kräver ingen kunskap om genfunktion, och vi vet inte vilka genmodifieringar som har skett. Icke reglerat. Transgen förädling Utnyttjar kunskap om gener och genfunktion. Kan utnyttja artegna gener, men även gener från alla organismer, samt artificiella gener. Reglerat- Större möjligheter men också större investeringar i FoU. Utveckling av tekniker för kommerciell art Överföring av kunskap från modelsystem Test De-reglering 9

10 Utbyte Transgen förädling är ett verktyg i ett väl utvecklat förädlingsprogram Genteknik Traditionall förädling Tid 10 Björn Sundberg / Heikki Rissanen

11 Samma resultat olika tekniker Traditionel förädling Transgen förädling Önskade gener Oönskade gener Gen för virusresistens År det produkten eller tekniken som ska regleras?? 11

12 Det finns ett strikt regelverk för forskning och kommersialiering av genteknik Men vad säger vetenskapen? EC: A decade of EU-funded research brings the total Commission funding of research on GMO safety to more than EUR 300 million biotechnology, and in particular GMOs, are not per se more risky than conventional plant breeding technologies 2013: European Academies Science Advisory Council (national science academies of the EU Member States) There is no validated evidence that GM crops have greater adverse impact on health and the environment than any other technology used in plant breeding 12

13 Insikter - milstolpar Avkomma ärver egenskaper från föräldrar genetic inheretence Mendel 1865 DNA identifieras som budbärarare av genetisk information Abery, McCarty 1944 Strukturen av DNA the double helix upptäcks Watson and Crick 1953 Gentiska koden upptäcks Nirenerg och Khorana 1966 Enzymer för att klippa och klistra DNA Rekombinant DNA Smith 1970 Introduction av rekombinant DNA i bakterier första GMO Boyer och Cohen 1972 Metoder för att sekvensera DNA Sanger 1977 Första genmodifierade växten (tobak) Bevan, Flavell och Chilton 1983 Första genmodifierade skogsträdet (poppel) Fillatti et al

14 Ide och investering Kommercialicering av transgen förädling av jordbruksgrödor Herbicidresistent tobak 1986 Frankrike och USA U.S. Food and Drug Administration (FDA) godkände den första genetiskt modifierade grödan Virusresistent tobak Kina 1992 Vanlig majs Roundup Ready sojaböna GM majs som producerar Bt-toxin 14

15 Global användning % De största GM-grödorna % 64% 43% 20% 15

16 Med skogsträd är det annorlunda Skogsträd är i princip oförädlade Begränsas av längre generationstider Begränsas av krävande fältförsök Björn Sundberg January 28,

17 Transgena skogsträd Ideer Ökad biomassa Resistens mot insekter och sjukdomar Stresstolerans mot kyla och torka Förändrad vedkemi skräddarsydd för tex massa, bioenergi eller biorefining. Ökat terpen innehåll i tall för biobränslen 17

18 Investeringar Ca 800 fältförsök har utförts globalt, förträdesvis inom publika sektorn men de sista 5 åren ökar aktiviteten på den privata sidan (Brasilien, USA). Mest investeringar mot kommerciella tillämpningar US, Brasilien, Kina, Sverige. Mest intressanta arter är frmaför allt Eucalyptus och poppel, men även asp, sweetgum, loblolly tall, radiata tall, gran Klonskogsbruk 18

19 Investeringar nära kommercialisering Biomassa Brasilien (Future Gene/Suzano) Transgen förädling av Eucalyptus Biomassaproduktion ökade med 25% Produktionen är 104 m3/ha/år Ämnad för energiodling med 1.5 års rotationstider Eucalyptus 2-år Ansökan inlämnad för kommercial odling 2014 Publik hearing hölls Oktober 2014 Beslut väntas 19

20 Investeringar nära kommercialisering Frost tolerans USA (Arborgen) Transgen förädling av Eucalyptus för ökad frosttolerans. Odling av snabbväxande Eucalyptus möjlig i södra USA. Ansökan om kommerciell odling inlämnad Processen förhalad pga motstånd från NGO Arborgen har också andra kommerciellt intressanta kloner i pipeline för odling i USA och Brasilien (vedkemi, veddensitet, blommning) A B F E D C 20

21 Investeringar kommercialisering Insektsresistens Kina (statligt finansierad) Transgen förädling av Eucalyptus för ökad insektsresistens. Tillstånd för kommercial odling av två olika kloner 2004 Begränsad kommerciell plantering, 490 ha 2011 Många transgena kloner i pipeline. Krav för kommerciell odling har skärpts 21

22 Kommersiella huvudaktörer Skogsbolag i samarbete med bioteknikföretag Futura Gene Suzano Suzano köper Futura Gene Fältförsök i Brasilien, Kina forskningslab i isreal. Eucalyptus Arborgen International paper/mead West Vaco/Rubicon Fältförsök i Brasilien och USA. Eucalyptus, poppel, asp, sweetgum, tall, kastanj SweeTree Technologies Fältförsök i Sverige och Brasilien. Poppel, asp, eucalyptus Fibria Fältförsök i Brasilien. Eucalyptus Stora Enso Fältförsök i Brasilien. Eucalyptus Stora Enso/Holmen/Bergvik/Sveaskog Kina Statligt Fältförsök i Kina. Eucalyptus och poppel 22

23 Reglering håller tillbaka investering och utveckling av transgen-teknologi Reglering är komplex och mycket olika i olika länder. Påverkas av åsikter från stakeholders och allmänhet. Generellt är reglering strikt i importerande länder, och mindre strikt i exportländer. Utvecklingsländer har generellt mindre reglering. Märkning av GMO krävs i Europa men inte i USA. Problem för international handel. Riskanalys krävs -Fokus på produkt (mer så i USA, Canada och Brasilien) -Fokus på teknik (EU) Dyrt och tidskrävande i alla länder. Håller tillbaka utveckling. 23

24 Utveckling av GM träd beror på acceptans miljöacceptence och social acceptans Miljöacceptans NGOs är generellt mot GMOs WWF framhärdar försiktighetsprincipen, men har en mer öppen attityd. - SNF öppen för en case to case prövning, fokuserad på produkt. Argument mot kan i princip även tillämpas på traditionella förädlingstekniker. Motståndet baseras på en negativ inställning till storskaligt intesivt skogsbruk, och tanken att GM träd driver på denna utveckling. WWF argumenterar för plantageskogsbruk om det drivs på rätt sätt för att kunna skydda mer naturskog, och är därmed positiv till effektiv trädförädling. FSC tillåter inte GM träd men det är en het politisk fråga i och med pågående kommercialisering. PEFC följer den internationella diskussionen och FSC. 24

25 Utveckling av GM träd beror på acceptans miljöacceptans och social acceptans Social acceptans För social aceptans kråvs Utility low risk assurance technology used in a decent way Behov av teknik öker acceptans utvecklingsländer Bekant med teknik öker acceptans bönder, skogsmäniskor Kulturella traditioner - US mer teknikvänligt än Europa Transparans, social rättvisa och ursprungsbefolkningens rätt är viktiga frågor Äganderätt och tillgodogörande för allmänhet viktig fråga. Flera skogsbolag bedriver kontraktsodling på skyddade GM och ickegm kloner. Allmänhet I USA och Brasilien mer positiv till GMO. EU stater kritiska. Ökad oro I Kina. 25

26 Vad händer i Europa För närvarande är det bara Bt-majs som blivit godkänd för odling inom EU Ny lag som ger varje land rätt att förbjuda GM grödor som blivit accepterade på GM nivå Forskare och EFSA (European Food Safety Authority) är för en upplättning av regler, NGO är mot. Skogsindustrierna funderar. Import av GM massa och vedprodukter sannolik Forkning i världsklass i Europa kommer inte samhället till godo pga alltför hård reglering 26

27 Scenarios? Drivers Effektivt markutnyttjande driver förädling och klonskogsbruk Utveckling av biorefining och högvärdesprodukter från skogsråvara Stora möjligheter till stora vinster Utveckling inte linjär Germplasm en alltmer kompetetiv faktor Kostsamt att stå vid sidan Trender Utveckling drivs i Sydamerika och Kina (Euca och poppel) Ökad forskning på barrträd, asp och björk (US, Europa) Mer balanserad syn från tunga NGO Socioekonomisk nytta kritisk för acceptans Transparans kritisk för acceptans Reglering avgörande för kostnad och utveckling 27

28 28