Sygdomsresistent hvede skal udvikles med 20 mio. kr. i støtte

Fremtidens planter skal selv være resistente over for svampe og andre plantesygdomme, så landmændene ikke behøver sprøjte mod dem.

Sådan lyder det fra et nyt dansk forskningsprojekt, der torsdag fik tildelt 19,8 millioner kroner fra Program­komiteen for Sundhed, Fødevarer og Velfærd under Det Strategiske Forskningsråd, der i alt har givet midler til 18 projekter i dag.

»Vi vil dels udvikle en metode til at finde de rette resistensgener, og når metoden fungerer rigtig godt, vil vi translatere det over i hvede og gøre den resistent over for svampen gulrust. Det er flot, at rådet vil støtte det og ved, at der skal noget arbejde til, før man har en ny generation af afgrøden,« siger projektleder John Mundy, der er professor ved Biologisk Institut på Det Naturvidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet.

Svampen Gulrust angriber hvedeplantens blade og danner gule striber af svampesporer, som spredes med vinden, potentielt over meget store afstande. Gulrust gør planten syg og begrænser udbyttet, men den dræber sjældent hvedeplanten totalt. Alligevel er den et kæmpe problem i verden i dag. Foto: Mogens Støvring Hovmøller Illustration: Mogens Støvring Hovmøller

De hvedesorter, der dyrkes i dag, er ikke resistente over for gulrust, men der findes mange andre hvedesorter - som vilde eller gamle sorter - og det er her, de rette gener skal findes. Selve resistensgenerne er nemme at finde, da de er karakteriseret ved helt bestemte sekvenser.

Problemet er at finde ud af, hvilke patogener de enkelte gener aktiverer resistens overfor. Men det har forskerne fundet en ny metode til at finde ud af ved hjælp af dominante genformer, som 'slukker' for de forskellige resistensgener.

»Så screener vi planterne med en række patogener, og finder ud af hvilke, de ikke længere er resistente mod. Og så kendes det gen, som er nødvendigt for at planten er resistent over for en sygdom,« forklarer John Mundy.

Metoden skal først udvikles i planten gåsemad, som i sig selv er uinteressant, men er nem at arbejde med, da hele dens genom er sekventeret og den er nem at transformere.

Næste del er at overføre metoden til reelle afgrøder. I første omgang hvede og sygdommen gulrust, som der er eksperter i på Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet ved Aarhus Universitet.

Nødvendig genmodificering

Her skal metoden bruges til at kortlægge resistensgenerne i forskellige hvedesorter. Dette giver et bibliotek over resistensgener i hvede, så man eventuelt kan gøre hvede resistent mod flere eller andre sygdomme, eller så der hurtigt kan krydses nye resistensgener ind, hvis gulrust finder en vej rundt om de resistensgener, som krydses ind først.

De resistente gener kan have flere forskellige forsvarsmekanismer. De kan for eksempel opdage, at en svamp kidnapper en af plantens celler for at kunne formere sig, og få planten til at reagere med, at cellen slår sig selv ihjel.

»Der er måske et par hundrede sygdomsresistensgener i hvede, som potentielt kunne være rigtig vigtige at bruge, men indtil nu har vi ikke vidst, hvad de giver resistens mod. Men med den nye metode regner vi med at kunne få et helt andet overblik over, hvad der er af sygdomsresistensgener, som vi kan udnytte i forædlingen,« siger Preben Bach Holm, der er professor på Institut for Genetik og Bioteknologi på Aarhus Universitet og ekspert i hvede.

Når de rette resistensgener er identificeret, kan forskeren rimeligt enkelt krydse dem over i de dyrkede hveder ved hjælp af genmodificering. Det er dog ikke traditionel transgenese, men såkaldt cisgenese, hvor forskerne kun bruger hvedens egne gener.

Men den hurtige og smarte genmodificering er nødvendig, påpeger forskerne, for målet vil ikke være realiserbart med konventionel forædling.

»Problemet med klassisk forædling er, at man skal krydse et enkelt gen fra eksempelvis en ikke særlig brugbar vildtype ind i en højtproducerende dyrket hvedesort uden at få alle de andre gener med. Genmodi­ficering er en måde at komme rundt om det her på,« siger John Mundy.

Det vil dog tage omkring ti år, før hvede med resistens mod gulrust kan komme på markerne. Blandt andet på grund af de mange test, genmodificerede planter skal igennem.

Dette projekt har en tidsplan på fem år, og til den tid skulle metoden gerne være godt udviklet, resistensgenerne i hvede være kendt og gener mod gulrust ved at blive introduceret i hvede.

»Den største udfordring er translationen fra den simple gåsemad til hvede, der har et genom, der er cirka 30 gange gåsemads. Et andet problem er, at det ikke er nemt at putte gener i hvede, og så er der kompleksiteten i svampen. Det er en rigtig snedig svamp, ellers ville den ikke være den trussel, den er,« siger John Mundy.

Og hvederust er et stort problem.

Ifølge FN's fødevareorganisation, FAO, udgør det en alvorlig trussel mod verdens fødevareforsyning. Problemet er størst i udviklingslande, men den findes over hele verden - også Danmark.

»Der kan være mange patogener, som man kan finde resistensgener mod i mange forskellige afgrøder, men kan vi bare finde resistensgener for gulrust i hvede vil det være en rimelig god opfindelse,« understreger John Mundy.

Svampen gør også, at der sprøjtes mere, så her er også en gevinst.
»Det er et stort problem for miljøet, at man sprøjter med pesticider. Vi vil hellere finde plantens egne resistensgener. Også selvom det er gennem GMO,« siger John Mundy.

Preben Bach Holm er enig.
»Hvis vi virkelig vil have reduceret mængden af pesticider i landbruget, skal vi udnytte planternes egne re­sistensmekanismer meget mere,« siger han.