Julen er
familiens, hjemmebagets og traditionernes tid. Man skulle tro, at det var det
sidste sted, hvor kloning og gensplejsning ville snige sig ind. Når det
alligevel er ved at ske, er det fordi Danmark er Europas største eksportør af
Nordmannsgran, som bruges til juletræer. Juletræsproduktionen er for mange
skovbrug den vigtigste indtægtskilde, og nye teknikker til at forbedre
høstudbyttet og kvaliteten af Nordmannsgran er derfor vigtige for det danske
skovbrug (Fig. 1).
 |
Fig. 1. Nordmannsgranplantage. Træerne i forgrunden er beregnet til
produktion af juletræer. Træerne i baggrunden bruges til klipning af
pyntegrønt. Kun 50-60 % af træerne i forgrunden er af en kvalitet, der kan
bruges til juletræer. Resten må kasseres. Ved kloning af elitetræer forventes det, at udnyttelsesprocenten kan øges til ca. 80 %. (Dansk Juletræsdyrkerforening) |
Tålmodighed er en nødvendighed, når man arbejder med traditionel
forædling af træer, fordi træer først sætter blomster når de er 25-30 år gamle.
Vore skovtræer er derfor langt mindre forædlede end
andre landbrugsafgrøder. En stor del af de træer der dyrkes i dag må i
realiteten beskrives som af ‘vild’ oprindelse. Planterne stammer nemlig fra
frø, som er indsamlet i en naturlig skov. For Nordmannsgrans vedkommende
indsamles en stor del af de bedste frø stadig fra den naturlige bestand af træer
i Kaukasus.
Bioteknologiske metoder vil i de kommende år blive kombineret med
traditionelle forædlingsmetoder og det vil åbne helt nye muligheder inden for
skovbruget verden over.
Gensplejsning er en af mulighederne inden for disse metoder. Træer er
dog meget forskellige fra en- og toårige afgrøder, og
der er stadig mange uafklarede forhold, som skal undersøges før gensplejsning
vil blive tilladt for produktion af skovtræer i
kommerciel målestok.
Gensplejsning
af træer
Gensplejsede skovtræer vil komme i kommerciel
produktion flere steder i løbet af en årrække, og der er allerede nu indsat
fremmede gener i adskillige arter af træer. Der er stadig tale om gener
svarende til ’1 generation’ i landbruget, nemlig egenskaber som insektresistens
og herbicid tolerance.
Gensplejsning af træer har været sværere end gensplejsning af de en- og toårige planter. Det har været muligt, at gensplejse
celler fra træer, men man har ikke haft metoder til at producere planter fra de
gensplejsede celler. Det har ændret sig i det sidste årti, hvor det er blevet
muligt at producere træer fra enkeltceller ved en teknik, som kaldes somatisk
embryogenese. Teknikken har åbnet for helt nye muligheder, fordi den også er en
meget effektiv metode til kloning af træer. I takt med at denne kloningsteknik
bliver bedre, vil der blive tekniske muligheder for gensplejsning af stadig
flere af de økonomisk vigtige skovtræer.
Somatisk
embryogenese
Ved somatisk embryogenese (soma = krop,
embryogenese = fosterudvikling) dannes (somatiske) kim fra celler i planten
uden forudgående kønnet formering. Kimene ligner fuldstændig kim, der er dannet
i et frø ved bestøvning (zygotiske kim), og de
udvikles på samme måde som kimene i frø.
Forskellen er, at de somatiske kim vokser og udvikles under sterile
forhold i plastikskåle eller flasker på et laboratorium, og at man kan få dem
til at dele sig igen og igen. I en lille plastikskål på 10 cm i diameter kan
man have mange tusinde planter – nok til en lille skov - som alle er ens,
ligesom enæggede tvillinger. Hver enkelt lille kim kan udvikles til et nyt træ
(Fig. 2).
 |
Fig. 2: Kloning af nordmannsgran ved somatisk embryogenese: A: Embryogene vævskulturer initieres fra kim, som er dannet
gennem en kontrolleret krydsning. B: Den resulterende embryogene kultur. De somatiske kim deler sig til stadighed og en petri-skål indeholder flere tusinde små somatiske kim. Antallet fordobles i løbet af ca.
14 dage. På dette stadie i processen kan kulturerne nedfryses i flydende
kvælstof (-196°C) og/eller tilføres nye egenskaber ved
genteknologi. C: Modne somatiske kim ligner modne kim fra frø. D-E: Spirede kim
F: Planter ca. otte måneder efter overførsel til tørve-briketter. G: Planter på
åben mark. |
På Celle- og Vævslaboratoriet i Botanisk Have
har vi kulturer af somatiske kim, som har vokset i ca. 10 år. Hver anden uge
har de fordoblet deres antal, og man er nød til at flytte en lille del af en
klump til frisk vækstsubstrat. Somatisk embryogenese er altså en meget effektiv
metode til at klone elitetræer.
En yderligere fordel er, at man kan nedfryse sine kulturer i flydende
kvælstof ved – 196 C og opbevare dem i næsten uendelig tid. Det betyder, at
alle kloner – gensplejsede eller ej - kan opbevares i en genbank indtil
markforsøg har vist hvilke, der er de absolut bedste.
Juletræer
I et samarbejde mellem Celle- og Vævslaboratoriet i Botanisk Have og Forest Research i New Zealand er
de første gensplejsede Nordmannsgran allerede produceret. Der er produceret
mere end 2000 gensplejsede planter. (Fig. 3). Nogle af disse planter er i dag 5
år gamle og ville være klar til udplantning, men formålet er foreløbig at
udvikle et modelsystem for undersøgelser af fordele og ulemper ved
gensplejsning af skovtræer. Når disse forhold er
afklaret kan gensplejsede juletræer vise sig som et attraktivt og miljøvenligt
alternativ til f. eks kemisk bekæmpelse af skadedyr som insekter.
 |
Fig. 3. A. Blåfarvede kim svarende til foto B i
Fig. 2 fra en gensplejset cellekultur af nåletræer. Den embryogene cellekultur er blevet gensplejset med genet uidA . Genet får cellerne
til at producere et stof, der kan farves blåt. Dette gen har ikke nogen
praktisk betydning for cellerne eller planten. Man er oven i købet nød til at
slå de små plantekim ihjel for at påvise den blå
farve, og man kan altså ikke lave blå juletræer vha. dette gen! B. Modne
gensplejsede kim svarende til foto C i Fig. 2. C. Gensplejsede planter, der er
overført til jord. |
Ved produktion af Nordmannsgran er insektangreb et meget stort problem,
og i kommerciel produktion er man nød til at bruge sprøjtegifte for at beskytte
planterne mod insektangreb (Fig. 4). Den udbredte brug af sprøjtegifte er
problematisk da giftrester udgør en alvorlig risiko for langvarig påvirkning af
omgivelserne og for grundvandet.
 |
Fig.4. Nordmannsgran dyrkes lige som vores landbrugsafgrøder i
monokulturer, hvilket øger risikoen for sygdomme og insektangreb. Samtidig er
det en flerårig afgrøde, hvor udseendet har stor betydning. Billedet viser
resultatet af angreb med alm. ædelgranlus (Dreyfusia nordmanniana), en
æglæggende art af bladlus der om foråret suger næring fra undersiden af især
unge nåle. Nålene krøller sammen og visner. Bekæmpelse af ædelgranlus sker ved at fjerne angrebne træer og ved at sprøjte med insektgifte. (Dansk
Juletræsdyrkerforening) |
Derfor er der allerede i dag indført restriktioner på brugen af
sprøjtegifte, og der findes ingen lovlig bekæmpelse over for nogle arter af insekter som f. eks snudebiller. I de danske statsskove bruges
sprøjtegifte ikke mere, og i de kommende år vil lovkravene mod brugen af
sprøjtegifte i det private skovbrug sandsynligvis bliver endnu strengere og et
egentligt forbud er en mulighed.
Produktion af juletræer i den nuværende størrelsesorden er ikke mulig i
Danmark uden bekæmpelse af skadedyr. Man må derfor prøve at udvikle mere
miljøvenlige sprøjtemidler, eller fremstille træer, som er mindre udsatte for
insektangreb. At fremstille insektresistente planter gennem traditionel
forædling er meget vanskeligt og selv i bedste fald en meget tidskrævende
proces. Ved en kombination af gensplejsning og kloning kunne det derimod være
muligt at fremstille insektresistente træer på relativt kort tid.
Insektresistente
juletræer
For at udvikle insektresistente Nordmannsgran kunne man f. eks bruge et
gen som findes i Vintergæk (Fig. 5). Genet koder for et stof, lectin (galanthus nivalis agglutin), som kan
udvindes fra knoldene af Vintergæk, og som har vist sig at være giftigt for
insekter. Genet kan isoleres fra Vintergækkernes DNA, og det er tidligere med
godt resultat blevet indbygget i andre arter af planter som kartoffel, tobak og
raps.
Genet som måske kunne gøre vore Nordmannsgran modstandsdygtige over for
insekter, er altså ikke et nyt eller fremmed gen i den danske natur. Det har
hele tiden siddet i de Vintergækker, vi dyrker i vore haver. Der har det siddet
uden at genere andre end de insekter, som vil gnave i Vintergækkens
underjordiske knolde.
Genmodificerede Nordmannsgran hvor ’lectin-genet’
er indbygget, vil muligvis reducere eller eliminere behovet for brugen af
sprøjtegifte mod insekter i produktionen af juletræer.
Teknikken er stadig ny for træer og der er stor usikkerhed over for
disse metoder. Derfor er det nødvendigt med grundige vurderinger af effekten på
den omgivende natur før de gensplejsede træer kan bruges i kommerciel
produktion.
I forhold til en risikovurdering har indsættelsen af et gen, der
inducerer insektresistens nogle klare fordele, fordi effekten er relativ nem at
måle og i første omgang kan undersøges i et kontrolleret system som f. eks et
lukket væksthus.
Juletræer som
modelsystem
Der er lavet mange undersøgelser for at vurdere hvilke risici der er
forbundet med gensplejsning af de en- og toårige
afgrøder. Resultaterne fra disse kan dog ikke overføres direkte til
gensplejsede træer. Træer kan leve i mange år og udgør ofte et helt lille
univers, hvor insekter og andre små dyr lever hele deres liv.
 |
Fig. 5 For at udvikle insektresistente Nordmannsgran kunne man f. eks
bruge et gen som findes i Vintergæk. Genet koder for et stof, lectin (galanthus nivalis agglutin), som kan
udvindes fra knoldene af Vintergæk, og som har vist sig at være giftigt for
bladlus. Genet som måske kunne gøre vore Nordmannsgran modstandsdygtige over
for insekter, er altså ikke et nyt eller fremmed gen i den danske natur. Det
har hele tiden siddet i de Vintergækker, vi dyrker i vore haver. Der har det
siddet uden at genere andre end de insekter, som vil gnave i Vintergækkens
underjordiske knolde. |
Fra et produktionsmæssigt synspunkt kan man frygte, at f.eks.
insektresistens opnået ved gensplejsning af træer kun er effektiv i en kortere
årrække. Selv om træerne producerer et stof som er giftigt for insekter, kan en
lille del af insekterne i juletræsplantagerne måske være modstandsdygtige over
for stoffet. Sådanne insekter vil opformere sig hurtigt, og efter en kortere
årrække kan problemerne med insektskader være nøjagtig som i en ikke
gensplejset bevoksning.
Ofte er det en fordel, at man ikke slår alle skadedyr ihjel, men i
stedet prøver at holde bestanden på et niveau, som ikke er ødelæggende for
træerne. For insektresistens i træer kan blandede bevoksninger af gensplejsede
træer og ikke gensplejsede træer vise sig at være en fordel. Insektangreb og
skader kan holdes på et acceptabelt niveau i hele bestanden af træer, og man
reducerer selektionspresset, så modstandsdygtige insekter ikke kan optræde i et
antal, der kan medføre voldsomme skader på træerne. Samtidig giver denne form
for bevoksninger, i modsætning til brug af sprøjtegifte, mulighed for at alle
de ikke skadelige insekter kan overleve.
For at undersøge denne slags forhold er det nødvendigt, at etablere
egentlige markforsøg. I Danmark vil Nordmannsgran være et ideelt modelsystem
for undersøgelser af brugen af genmodificerede træer i intensivt skovbrug.
- Nordmannsgran er ikke en naturlig del af den danske flora og har ingen
naturligt forekommende slægtninge i Danmark.
- Normalt vil en juletræsplantage blive afviklet i løbet af 10 år, hvilket
betyder at træerne ikke når at komme i blomst.
- Produktionen af juletræer og pyntegrønt er meget intensiv og foregår på
klart afgrænsede områder der overvåges løbende.
Risikoen for at gensplejset DNA spredes gennem pollen til den danske
natur er derfor minimal.
Derfor er der ingen grund til at lade udsigt
til gensplejsede juletræer ødelægge julestemningen.
Offentliggjort på www.planteforskning.dk December,
2005. Gengivet efter aftale. |
