A hibrid szántóföldi és kertészeti növénykultúrák alapvető szerepet játszhatnak a globális élelmiszerellátás biztosításának támogatásában. Nagyobb terméshozamot produkálnak, és gyakran ellenállóbbak a betegségekkel és az éghajlatváltozás okozta stresszel szemben, mint a nem hibrid fajták. Sok növény esetében azonban nem állnak rendelkezésre ilyen fajták. Miért van ez így?
A kukorica világszerte alapvető fontosságú növény, a hibrid fajták használata pedig rutinszerű. Az első típust még 1930-ban vezették be. Ez azonban más fontos növények, például a búza és a manióka esetében nem történt meg. A világon első ízben készült átfogó tanulmány az összes olyan tényezőről, amely meghatározza, hogy a növénynemesítők képesek-e hibrid fajtákat előállítani. Néha ugyanis biológiai kihívások merülnek fel, de sokszor a gazdasági tényezők is közrejátszanak.
A felmérés egyedi és mindenre kiterjedő, ezért a Nature Plants című neves tudományos folyóirat publikálta a kutatás eredményeit. A cikk szerzői a Solynta hibridburgonya-nemesítő vállalattal, valamint a Wageningeni Egyetemen és Kutatási Intézettel működnek együtt. A vezető szerző Emily ter Steeg, a fejlődés-gazdaságtan PhD-jelöltje. Ez a legelső tudományos cikke, ami egyből a Nature-ben jelent meg!
Beltenyésztett vonalak létrehozása
– Mi az a hibrid változat? Két olyan szülői növény leszármazottja, amelyek tökéletesen kiegészítik egymást. A hibrid tehát egyesíti a szülők legjobb tulajdonságait – magyarázta ter Steeg. – A megfelelő szülők előállításához azonban biztosítani kell, hogy genetikailag a lehető legegységesebbek (homozigóták) legyenek. Ezt úgy érhetjük el, hogy a szülőket keresztezzük önmagukkal, ezt a folyamatot „öntenyésztésnek” vagy „beltenyésztésnek” nevezik. Az erős szülői vonalak kifejlesztése azonban időbe telik és sokba kerül. A növénynemesítőnek tehát biztosnak kell lennie abban, hogy ez a befektetés megtérül.
Sok akadályt kell leküzdeni. Először is, biológiailag lehetségesnek kell lennie a homozigóta szülői vonalak előállításának. Az önbeporzó növény ilyenkor ideális, míg sokkal nehezebb olyan növények esetén, amelyek egy másik növénnyel keresztezik magukat. Ráadásul egyes növények több kromoszómakészlettel is rendelkeznek, ami még nehezebbé, vagy szinte lehetetlenné teszi a beltenyésztett szülői vonalak előállítását.
A földjeinken termesztett burgonya például négy kromoszómakészlettel rendelkezik, amelyekben örökítőanyag található. Ez az egyik fő oka annak, hogy eddig olyan kevés kísérlet történt a beltenyésztett vonalak létrehozására. Ez különösen nehézzé tette a burgonyanemesítést, és ez az oka annak, hogy még mindig vannak olyan ősi fajtáink, mint a Bintje vagy a Russet Burbank.
De azért haladunk. Vannak ugyanis olyan diploid burgonyák is, amelyeknek csak egyetlen génkészletük van. Ezek a fajták nem támogatták a beltenyésztést. A Solynta és a Wageningen University & Research tudósainak azonban nemrégiben sikerült megkerülniük ezt az akadályt. A Sli gén volt a kulcs ehhez a megoldáshoz. Most már szabad az út a gumókat helyettesítő, hibrid vetőmagból történő burgonyatermesztés felé.
Gazdasági ösztönzők
– A búza esetében egy másik kérdést is figyelembe kell venni. A búza beporzásonként viszonylag kevés magot termel, és ezért a hibrid fajták hozzáadott értéke eddig korlátozott volt. Ez ráadásul egy szegmentált piac. Ezért a hibrid búza előállítása még nem költséghatékony a növénynemesítők számára – folytatta ter Steeg. – A tudósok a hibrid fajták létrehozásának gazdasági mozgatórugóit kutatták. Egyrészt ott vannak a fejlesztési folyamat költségei, másrészt a várható bevételek. Mindkettő fontos szerepet játszik. A nagy piacok és a magas hozzáadott értékkel rendelkező piacok jövedelmezőbbek a növénynemesítők számára. Ezért láthatunk hibrid fajtákat a világszinten termesztett növények és a fontosabb zöldségek esetében, de annál kevesebbet a kisebb helyi termények esetében. A betakarított termékek piaci ára is meghatározza, hogy a termelő mennyit hajlandó vetőmagokba fektetni. Ezért a termelők piaci árai befolyásolják a vetőmagok árát és a növénynemesítők bevételeit.
Közös erőfeszítés
A globális élelmiszer-ellátás és az éghajlatváltozás kihívásainak kezeléséhez nagy termőképességű, robusztus növényekre van szükség.
– Az élelmiszer-ellátás biztosítása szempontjából fontos alapvető haszonnövények nemesítésében azonban még mindig nem történt előrelépés – mutatott rá ter Steeg. – Ez egyaránt vonatkozik a maniókára, a cukornádra és az édesburgonyára, de a hagyományos leveles zöldségekre és gyümölcsökre is. Ha a szegényebb országokban javítani és biztosítani akarjuk a tápláló élelmiszerekhez való hozzáférést, fontos, hogy a kereskedelmileg kevésbé vonzó növények terén is előrelépést érjünk el.
A Nature-ban megjelent cikk szerzői a köz- és magánszféra közötti partnerséget javasolják az olyan az esetekben, amikor a növénynemesítők nem látnak azonnali üzleti hasznot.
– Ilyen megközelítésre jó példa a „Topsectorenonderzoek” (Top Sector Research) nemzeti program és annak elődje, a Technologisch Top Instituut Groene Genetica (Technológiai Zöld Genetikai Intézet). Számos genotípust (félkész terméket) bocsátottak rendelkezésre többek között paprikából és paradicsomból, amelyeket aztán a nemesítő cégek új, betegségeknek ellenálló fajták kifejlesztésére használtak fel – zárta a szavait ter Steeg.
