Konference v Českých Budějovicích II

Přehlednou zprávu o konferenci o Ekologických dopadech geneticky modifikovaných organismů (GMO), která se konala 22. až 25. června t.r. jsme přinesli 28.června 2011 v příspěvku 5th EIGMO Meeting in České Budějovice. Bude však užitečné věnovat se jednotlivým oblastem předneseným v referátech. Jedním z nich jsou nepřímé účinky transgenese.

Použití GM plodin tolerujících systémové herbicidy (HT plodiny) vede k posunu porostu plodiny k čisté monokultuře. Vyskytují se obavy, že negativní dopady se mohou projevit v dalších článcích potravního řetězce stavícího na plevelných rostlinách. Pálinkás a spol. (Szent István University, Gödöllö) sledovali v polních podmínkách a výskyt arthropodů, zejména pak Lepidopter a Coleopter v porostech kukuřice necitlivé na glyfosát a tímto herbicidem ošetřované a nemodifikované kukuřice ošetřované běžnými herbicidy. Plevelů bylo v HT porostu méně, avšak ve větší různorodosti. Nezjistily se rozdíly v počtu a rozmanitosti členovců.

Předmětem výzkumu bylo též srovnání schopnosti transgenních a běžných odrůd indukovat obranu proti stresům. Práce švýcarsko-anglické skupiny (Hagenbucher a spol.) si jako model zvolila bavlník a testovala  hypotézu, že Bt bavlník, který je chráněn proti napadení housenkami, vyvine menší přirozenou obranu a tudíž snadněji ho napadnou jiní škůdci. Jako modelový škůdce byla zvolena mšice Aphis gossipi. Netransgenní bavlník byl poškozen larvami Heliotis virescens a vytvořil více terpenoidů (např. gosypolu). Následkem na něm bylo méně mšic. Tento laboratorní výsledek potvrdil polní pokus - čím větší poškození rostlin housenkami, tím méně mšic. Výsledek ovšem musíme hodnotit jako nepřímý vliv transgenese: redukce napadení housenkami jinými prostředky povede ke stejnému výsledku.

Kromě biotických trpí rostliny i abiotickými stresy, třeba suchem nebo mrazem. Vyvolávají obecnou reakci - tvorbu reaktivních forem kyslíku (ROS). Polská skupina (Czapla a spol), sledovala jejich tvorbu po stresu suchem a napadení roztočem u běžné a Bt kukuřice. Obě odrůdy reagovaly tvorbou enzymů zneškodňujících ROS, což mění redox stav buněk. Rozdíl transgenní a běžné odrůdy byl pouze v průběhu změn. Autoři to hodnotí jako projev různé reakce buněčné redox rovnováhy.

Kromě živočišných škůdců trpí plodiny napadením různými viry. Německé skupina (Drechsler a spol.) sledovala, zda je v citlivosti na viry rozdíl mezi běžnou a transgenní odrůdou. Zvolila virus žluté zakrslosti ječmene (Barley yellow dwarf virus - BYDV), který se přenáší mšicemi. Druhým modelem byl virus zakrslosti pšenice (Wheat dwarf virus - WDV) přenášený sarančaty. Infekce rostlin se prováděla přenesením zmíněných infikovaných vektorů a průběh onemocnění se sledoval stanovením virové nukleové kyseliny pomocí polymerázové řetězové reakce - PCR. Transgenní pšenice byla připravena na univerzitě v Curychu a měla gen chránící ji před padlím. Ukázalo se, že transgenní kultivar se neliší ani citlivostí, ani množstvím viru vytvořeného po infekci.

Tým spojený s univerzitou v Rostocku se zabýval podrobnou analýzou změn metabolismu bramboru jako odpověď na napadení mšicemi a virovou infekci. Zde je zajímavá vazba: virus kadeřavosti brambor (potato leaf roll virus - PLRV) přenášejí mšice Myzus persicae a virosní brambor je pro mšice atraktivnější než zdravý. Důvodem jsou těkavé látky produkované rostlinou jako odpověď na virovou infekci. Navíc mšice přenášející virus se rychleji vyvíjí. Jako transgenní odrůda byl použit brambor vyvinutý na Rostocké univerzitě, jehož transgen řídí tvorbu cyanophycin syntetázy. Změny metabolismu vyvolané virosou transgenní odrůdy se liší od změn v běžné odrůdě pouze v souvislosti s transgenem a kořenovým systémem typickým pro transgenní odrůdu.

Uvedené příspěvky ukazují poněkud jiný pohled na transgenní odrůdy než je obvyklý. Tím však otevírají otázku adekvátních kontrol. Standardně se používá tzv. isogenní nemodifikovaná odrůda. Ale vhodnější by byla odrůda s podobnou vlastností. Např. HT odrůdy vyselektované jinou technikou než transgenesí. Poučné by bylo srovnání změnu metabolismu po stresu u transgenní odrůdy a u radiomutanta. Zkrátka nesoustředit se pouze na vliv transgenese jako selekční metody, ale na větší škálu biotechnologických selekčních metod a srovnat je mezi sebou.

Autor: Prof. Jaroslav Drobník

Obrazové přílohy: http://www.sxc.hu/