Gener fra vinterkarse kan give raps forsvar mod sygdom og insekter

Forskere på Københavns Universitet har set nærmere på planten vinterkarse, da de jagter større viden om planters egne forsvarsmekanismer, i håb om at det kan erstatte pesticider.

Når vinterkarse har glatte blade er den nemlig uspiselig for de problematiske jordlopper og med behårede blade er den resistent over for sygdommen hvidrust.

Tanker er at disse naturlige egenskaber kan overføres til for eksempel den nærtbeslægtede raps, som har de samme fjender.

»Hvis vi kan bruge den viden til at udvikle for eksempel raps, der kan forsvare sig selv mod skadedyr, kan vi undgå brug af pesticider. Og hvidrust bliver bestemt også et problem i Danmark i takt med, at vi får varmere klima,« fortæller Vera Kuzina Poulsen, der er postdoc ved Institut for Plantebiologi og Bioteknologi på Københavns Universitet.

Saponiner giver insekter ondt i maven

Forskerne har krydset de to former for vinterkarse og har så efterfølgende krydset afkommet med sig selv, så de er endt op med 160 hybrider, som har arvet forskellige gener fra forfædrene.

Herefter har de identificeret de bioaktive stoffer, som de forskellige planter producerer, og fundet ud af, hvilke af de bioaktive stoffer, der er i de planter, der er resistente mod jordlopper.

»Vi har identificeret saponiner som de bioaktive stoffer, der giver resistens mod jordlopperne. Saponiner er toksiske for skadedyrene og giver dem 'ondt i maven', så hvis de smager på planten kommer de aldrig tilbage,« fortæller hun og fortsætter:

»Saponiner er til gengæld ufarlige for mennesker. De er faktisk gode for os - nogle af dem styrker vores immunforsvar, bruges i vacciner og er ved at blive testet som antikræftmiddel.«

GMO er nemmest

Næste skridt er at finde ud af hvilke gener, der står bag produktionen af saponinerne. Dette gøres ligeledes ved at sammenligne generne fra de forskellige planter og spotte, hvilke gener der går igen hos dem, der producerer stoffet.

Indtil videre har forskerne lokaliseret i hvilke områder på plantens genom generne sidder, og de er nu ved sekventere hele genomet, så de kan finde de præcise gener.

Forskerne har også en ide om, hvilke bioaktive stoffer der kan være indblandet i resistensen over for sygdommen hvidrust, og de skal nu have testet om det virkelig er dem, der er toksiske over for sygdommen.

Det har krævet, at de har udviklet en genetisk markør, så de kan se om planterne er inficeret med hvidrust eller ej, for der er ikke altid synlige tegn på planten.

Når generne bag egenskaberne er fundet er næste skridt at få dem over i for eksempel raps.

»Vi ville foretrække at flytte generne over i raps ved hjælp af genmodificering, for så sker det hele under kontrollerede forhold, men modstanden mod GMO gør, at vi også kan prøve at krydse vinterkarse og raps og håbe på, at vi kan få flyttet generne på den måde, men det vil være langt mere tilfældigt,« siger Vera Kuzina Poulsen.

Hvis modstanden mod GMO spænder ben for at gøre raps modstandsdygtige selv, tænker hun også, at man måske kunne udvinde de bioaktive stoffer fra vinterkarse og bruge dem som naturlige ufarlige sprøjtemidler.

Er planterne bare heldige?

Forskerne bruger også arbejdet til at få fundamental viden om processerne i planter.

»Vi kigger også på evolutionen omkring resistens mod insekter og sygdomme. Er planterne bare heldige, at de producerer nogle stoffer, der giver dem resistens, eller udvikler de nye stoffer, fordi de bliver angrebet? Viden om det kan hjælpe os i fremtiden til at finde ud af, hvordan planter kan forsvare sig selv, og hvordan vi kan hjælpe dem til at blive resistente mod forskellige sygdomme og insekter,« siger Vera Kuzina Poulsen.

Vinterkarse er en ukrudtsplante i Danmark, men mange andre steder bruges den i salater og er en vigtig ernæringskilde. Den har også potentiale som olieplante. Udover raps er den også nært beslægtet med rucola, radiser og sennepsplanten.

Dokumentation

Læs mere om projektet Ecogenomics her

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

»Hvis vi kan bruge den viden til at udvikle for eksempel raps, der kan forsvare sig selv mod skadedyr, kan vi undgå brug af pesticider. Og hvidrust bliver bestemt også et problem i Danmark i takt med, at vi får varmere klima,« fortæller Vera Kuzina Poulsen

  • forskerne ved KU er utvivlsomt både kompetente og dygtige, men de mangler en smule realitetssans. De mener åbenbart at løsning på et par af rapsens skadevoldere, så kan man undgå pesticider! Jordlopper og hvidrust er ikke det store problem for rapsavleren. Der er en række ødelæggende skadevoldere i raps som man sikkert ikke afskrækker ved at genmodificere rapsen som nævnt i artiklen. Hvad med kålmøl, -lus, -fluer, -ugler, -thrips? Hvad med Grå- og kransskimmel? Knoldbægersvamp, kålbroksvamp o.m.a. Bortset fra det er det et meget interessant arbejde, der udføres, ingen tvivl om det. Men at tro det er løsningen på skadedyrsbekæmpelse med pesticider er naivt.
  • 0
  • 0

Hvad med kålmøl, -lus, -fluer, -ugler, -thrips? Hvad med Grå- og kransskimmel? Knoldbægersvamp, kålbroksvamp o.m.a. Bortset fra det er det et meget interessant arbejde, der udføres, ingen tvivl om det. Men at tro det er løsningen på skadedyrsbekæmpelse med pesticider er naivt.

Helt enig Per! Hvis man holder et tilstrækkeligt langt omløb, så man holder svampesygdommene i skak, så har man en chance for at nøjes med en enkelt pesticidsprøjtning - glyfosat eller glyfosinat - om året og alligevel have en topavling. Forudsætningen er, at man ved GM-teknik får skabt en rapsplante, der - foruden kravene til optimalt fedtsyreindhold - selv kan producere Bt-toksiner mod flere typer insekter foruden tolerance mod et bredspektret herbicid.

Det ved forskerne godt, men det tør man ikke nævne af hensyn til den dyne af frygt - først og fremmest mod "det kunstige" - der ligger over landet.

Mvh Peder Wirstad

  • 0
  • 0

Kære Per,

Tak for kommentaren. Der er en række insekter, som ikke spiser den resistente vinterkarse, og ikke kun jordlopper.

I vores arbejde har vi valgt at bruge jordlopper. Vi kunne lige så godt bruge kålmøl, som er resistent mod de fleste insekticider, men de kan heller ikke tåle saponiner fra den resistente vinterkarse (Shinoda et al 2002 J. Chem. Ecol. 28:587-599; Agerbirk et al 2003 J. Chem. Ecol. 29:1417-1433).

Vores primær opgave er at få fundamental viden om planters naturlige forsvar mod forskellige samtidige skadevoldere. Det at lave en resistent raps tager længere tid.

Hvidrust er endnu ikke rigtig kommet til Denmark; vi har kun set det nogle enkelte steder et par sidste år. I varmere klima taber man op til 60% i udbytte på grund af hvidrust.

  • 0
  • 0

Forudsætningen er, at man ved GM-teknik får skabt en rapsplante, der - foruden kravene til optimalt fedtsyreindhold - selv kan producere Bt-toksiner mod flere typer insekter foruden tolerance mod et bredspektret herbicid.

Der er ikke tale om Bt-toxiner i dette tilfælde. Bt-gener stammer fra en bakterie. De gener, der koder for saponiner, er plantegener, som muligvis kan flyttes fra vinterkarse til raps ved hjælp af krydsning.

Der er ikke nævnt noget om herbicid-tolerance i artiklen. Der findes konventionelt forædlede rapssorter med tolerance overfor et andet ukrudtsmiddel end glyphosat. Er der nogen af jer praktikere, som ved om de bliver dyrket i Danmark?

  • 0
  • 0

[quote]Forudsætningen er, at man ved GM-teknik får skabt en rapsplante, der - foruden kravene til optimalt fedtsyreindhold - selv kan producere Bt-toksiner mod flere typer insekter foruden tolerance mod et bredspektret herbicid.

Der er ikke tale om Bt-toxiner i dette tilfælde. Bt-gener stammer fra en bakterie. De gener, der koder for saponiner, er plantegener, som muligvis kan flyttes fra vinterkarse til raps ved hjælp af krydsning.

Der er ikke nævnt noget om herbicid-tolerance i artiklen. Der findes konventionelt forædlede rapssorter med tolerance overfor et andet ukrudtsmiddel end glyphosat. er der nogen af jer praktikere, som ved om de bliver dyrket i Danmark? [/quote]

Det ved du godt, at jeg godt ved. Min forudsætning var, at hvis man skulle fremstille en sort, der kunne nøjes med BARE en pesticidsprøjtning om året, da måtte man have en sådan - forudsat, at man ikke dyrkede den for ofte, så svampeangreb blev et problem.

Her i Norge dyrker mange ryps eller raps med nogle års mellemrum for at få plads til nogle omløb med hvede i et ellers ensidigt bygomløb, da man ellers får for store angreb af "roddræber" - hvad I nu kalder den i Danmark. Da det ikke længere er lovligt at sprøjte med glyfosat i moden avling - og vækstperioden ofte er for kort til at gøre det vår eller høst - ville det være en stor fordel for bønder her, hvis man havde en sort, som man kunne sprøjte med glyfosat og derved bekæmpe kvikgræs med jævne mellemrum.

I øvrigt er det jo typiskt, at danske forskere ligger så langt fremme i biotek, at man kan drive vigtig grundforskning. Derfor er det jo også en katastrofe, at det ikke - på grund af den dyne af frygt, der har lagt sig over Danmark - kan give produktive resultater, hverken for biotekvirksomheder eller landbruget.

Mvh Peder Wirstad

  • 0
  • 0

Kære Vera,

Tak for kommentaren. Der er en række insekter, som ikke spiser den resistente vinterkarse, og ikke kun jordlopper.

I vores arbejde har vi valgt at bruge jordlopper. Vi kunne lige så godt bruge kålmøl, som er resistent mod de fleste insekticider, men de kan heller ikke tåle saponiner fra den resistente vinterkarse (Shinoda et al 2002 J. Chem. Ecol. 28:587-599; Agerbirk et al 2003 J. Chem. Ecol. 29:1417-1433).

Vores primær opgave er at få fundamental viden om planters naturlige forsvar mod forskellige samtidige skadevoldere. Det at lave en resistent raps tager længere

tak for din kommentar, jeg synes det er et meget interessant projekt, jeg vendte mig blot imod bemærkningen om at her var midlet imod anvendelse af pesticider. En lang række skadedyr, svampe og måske ukrudt gør det stadig nødvendigt at bruge pesticider, hvis der skal produceres optimalt. Galmyggen spiser ikke rapsen, den lægger æg, det kunne være interessant at se, hvorledes de vil reagere mod saponiner? Der er selvfølgelig både brug for jeres forskning og for pesticider til de problemer, der stadig er med skadevoldere, kan en enkelt sprøjtning undgås med en GMO-afgrøde, så er det da værd at tage med.

  • 0
  • 0

Nu er den raps vi dyrker jo trippel-lave for at olie og protein kan udnyttes til konsum og foder primært. Så det er da lidt bekymrende at overføre egenskab til dannelse af saponiner. Der var da også nogle forskere der fandt en kartoffel type, der ikke blev spist af insekter. Den indeholdt desværre for meget blåsyre så idéen måtte kasseres. Det var måske bedre at spørge hvad denne raps skal kunne bruges til, før der udvikles noget der har begrænsede muligheder? Så vidt jeg husker så blev der forædlet saponin-lave sorter af quinoa.

  • 0
  • 0

Det er ikke rigtigt at saponiner altid er sikre og ligefrem sunde. Dvs. EFSA har ihvertfald en anden opfattelse:

http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/d...

Jeg synes det er rigtigt fint projekt videnskabligt set. Hvis det skal implementers vil jeg helt klart fortrække at det gøres ved genetisk modifikation, så man har helt styr på hvilke(n) saponiner der bliver introduceret.

  • 0
  • 0

Kære Per, Jeg ved ikke meget om galmyggen, men det lyder interessant at undersøge, om saponiner er toksiske for den og dens æg. Jeg kan prøve at undersøge, hvad man ved om det.

Kære Claus, Det er fuldstændig rigtigt, at man ikke generelt kan kalde saponiner som sikre. Der er rigtig mange forskellige saponiner med forskellige strukturer, og deres funktioner er ikke ens. Vi har undersøgt en masse videnskabelige artikler om saponiner og har lige (i 2011) publiceret et review om dem, som hedder "Molecular activities, biosynthesis and evolution of triterpenoid saponins" (http://dx.doi.org/10.1016/j.phytochem.2011...). Fra artiklen: "Saponins are bioactive compounds generally considered to be produced by plants to counteract pathogens and herbivores. Besides their role in plant defense, saponins are of growing interest for drug research as they provide valuable pharmacological properties and are active constituents of many traditional folk medicines (e.g. extracts of liquorice or ginseng), although health beneficial effects of these herbal extracts have not unequivocally been confirmed in clinical studies. Saponins are also of interest as valuable adjuvants and the first saponin-based vaccines are introduced commercially”. Præcis de saponiner, som vi finder i den resistente vinterkarse, er ikke undersøgt for deres aktivitet i mennesker, men saponiner med den samme basis struktur som dem fra vinterkarse "possess activities such as anti-inflammatory, anti-cancerogenic, anti-bacterial, anti-fungal and anti-viral effects" – citationen står i artiklen. En anden indikation af, at de saponiner, som vi finder i vinterkarsen, er ”sikre”, er, at vinterkarsen bliver brugt lige som rucola i salater og er en vigtig ernæringskilde i flere lande.

  • 0
  • 0

Hej Vera Først og fremmest tak for opfølgningen.

Når jeg kommenterede, var det fordi jeg ser en tendens til skønmaleri af sekundære metabolitter, "naturstoffer".

Det er især galt indenfor ernæringsformidlingen hvor det vrimler med anbefalinger om at spise dette og hint selvom vidensniveauet om mange af stofferne er meget lavt. Tag f.eks. "antioxidanter" som er en stor rodebutik af stoffer som antages gavnlige øjnsynligt alene pga. deres redoxengenskaber (!).

Især er jeg nervøs for at tendensen også påvirker forskeres måde at se på deres resultater. En formulering som "anti-cancerogenic, anti-bacterial, anti-fungal and anti-viral effects" kan jo faktisk omskrives til "broadspectrum toxic effects" uden det ene er mere rigtigt end det andet.

På den bagrund er det rart at høre, at du har et mere nuanceret syn på sagen end det der kom til udtryk i artiklen.

Jeres transgene raps med saponiner bliver et fint redskab til at undersøge sundhedseffekterne i fodringsforsøg, så det håber jeg er et spor i vil forfølge.

Held og lykke med projektet

  • 0
  • 0

Har lige fundet en hjemmeside, som beskriver, hvor sikre eller usikre saponiner kan være (http://www.phytochemicals.info/phytochemic...) – for dem, der finder det interessant.

Jeg har klikket lidt rundt på hjemmesiden. Teksterne virker umiddelbart saglige, omend ikke helt opdaterede. Jeg kunne dog godt mistænke skribenterne for at lægge mest vægt på positive effekter.

Det undrer mig, at man ikke kan se, hvem der er afsender. Det reducerer hjemmesidens troværdighed..... og så er der de mange Ads by Google, som sjovt nok reklamerer for diverse kosttilskud.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten