Gensaxen - inget trollspö men ett konkurrenskraftigt verktyg i växtförädlingen

I februari i år antog EU-parlamentet ett lagförslag om att lätta på regelverket kring nya genomiska tekniker (där gensaxen Crispr/Cas9 ingår). I stora drag är det samma förslag som EU-kommissionen presenterade i juli 2023. Det som fattas för att förslaget ska bli verklighet, är tummen upp från EU:s ministerråd. Medlemsstaterna behöver komma överens innan det kan bli en slutförhandling mellan parlament, kommission och råd.

Inom SLU Grogrund var vi tidiga med att använda gensaxen. Vi nyttjar den för att utforska önskvärda egenskaper hos potatis (som tål torka bättre och har minskad halt giftiga glykoalkaloider), raps (med förbättrad proteinkvalitet), vete (med lägre ansamling av kadmium) och sockerbeta (med motståndskraft mot växtskadegörande nematoder).

SLU Grogrund är ett centrum för växtförädling där akademin, jordbruksnäringen och samhället samverkar för en hållbar och klimatsmart livsmedelsproduktion.

Jordbrukare behöver rätt förutsättningar för att leva upp till samhällets förväntningar

Lantbrukarnas Riksförbund (LRF) är med i SLU Grogrunds samarbete. De ser positivt på nya genomiska tekniker där gensaxen ingår. Växtförädling - för att förändra en växts egenskaper, för att till exempel öka skörden eller motståndskraften mot sjukdomar - är något som gjorts i alla tider. Den stora skillnaden är att med gensaxen kan förändringarna göras snabbare och mer exakt än tidigare.

– Modern växtförädlingsteknik är en självklar del i framtidens jordbruk. Vi behöver robusta grödor som avkastar mer med färre insatser och klarar extremväder i ett förändrat klimat. Europas bönder är nu ett stort steg närmare att få dra nytta av rönen från år av forskning i Sverige och i andra medlemsländer, säger Hans Ramel, ledamot i riksförbundsstyrelsen på Lantbrukarnas Riksförbund och ordförande i SLU Grogrunds styrgrupp.

Han menar att Europas jordbrukare är beredda att möta samhällets förväntningar om en ökad, hållbar matproduktion, men behöver rätt förutsättningar för att uppfylla kraven.

– Vi är därför hoppfulla om att EU:s beslutsfattare skyndsamt tar lagstiftningen vidare för att säkra unionens framtida livsmedelsproduktion, säger Hans Ramel.

Modern växtförädling gör lantbruket mer lönsamt och livskraftigt

Företaget Lantmännen deltar i 17 av SLU Grogrunds drygt 20 projekt varav tre i dagsläget använder gensaxen. Desirée Börjesdotter är växtförädlingschef vid Lantmännen Lantbruk. Hon poängterar att det ställs stora krav på jordbruket redan idag och det kommer bli än tuffare framöver – jordbruket ska bli klimatneutralt, ha minimal negativ påverkan på miljön och samtidigt producera livsmedel och råvaror av bästa kvalitet.

– Med växtförädling kan vi ta fram sorter med nya och förbättrade egenskaper. Sorterna behöver producera mer och samtidigt vara exempelvis mer effektiva i att ta upp växtnäring och vara friskare, så insatserna kan minska, säger hon.

Med modern gensaxteknik i kombination med metoderna speed-breeding och genomisk selektion som Lantmännen redan använder sig av, skapar de ytterligare förutsättningar för både ett mer lönsamt och livskraftigt lantbruk som med robusta sorter möter den ökade efterfrågan på hållbart producerade livsmedel.

– Det är viktigt redan idag, men kommer bli än viktigare i takt med att vår planet befolkas av fler människor, säger Desirée Börjesdotter.

Proteiner från potatis – ett unikt genombrott med gensaxen som verktyg

Potatisknölar innehåller högvärdiga proteiner som blir en restprodukt i stärkelseutvinningen. Tyvärr hamnar giftiga glykoalkaloider från potatisen i samma fraktion som proteinerna under den här processen, vilket gör det svårt att använda restprodukten som livsmedel. Det är här SLU Grogrund kommer in i bilden. Programmet, som är ett samverkansprogram, har möjliggjort utvecklandet av unika potatiskloner som är så gott som glykoalkaloidfria.

– Det handlar om banbrytande forskning som i kombination med industriella intressen bidrar till ökad livsmedelssäkerhet och nya livsmedelsprodukter till gagn för konsumenterna, säger programchef Eva Johansson.

Folke Sitbon är växtbiolog och koordinerar SLU Grogrunds forskning om glykoalkaloider i stärkelsepotatis.

– Med hjälp av gensaxen kan vi plocka bort egenskapen att producera de giftiga ämnena. Det gör att vi kan utnyttja framtida sorters stärkelsepotatis som livsmedel på ett nytt sätt. Att använda restprodukten som proteinkälla skulle minska vårt beroende av animaliskt protein och importerad soja, förklarar han.

Om lagförslaget går igenom kommer glykoalkaloidlåg potatis att kunna odlas och användas i EU. Om förslaget inte går igenom finns det fortfarande livsmedelsproducenter utanför EU som är intresserade. Den här typen av stärkelsepotatis går att utveckla från olika potatissorter som passar att odla i olika delar av världen.

– Vi får se hur det blir med lagförslaget. Det vore roligt att se resultatet av vår forskning komma ut på den europeiska marknaden, och tråkigt om EU hamnar på efterkälken, säger Folke Sitbon.

Ibland pratar man om gensaxen som ett slags trollspö. Men det går inte att påverka vilka egenskaper som helst med den. Gensaxen lämpar sig dessutom bättre i växtförädlingen av vissa grödor. Den kommer långt ifrån kunna ersätta all vanlig växtförädling.

Mariette Andersson med kollegor i Alnarp är pionjärer när det gäller att utveckla protokoll för gensaxen i potatis. Som forskare inom SLU Grogrund är hon involverad i flera projekt.

– För just potatis är gensaxen ett smidigt verktyg, i och med att grödan har en komplicerad arvsmassa, förökas med knölar och tar förhållandevis lång tid att förädla via korsningar, säger hon. 

Förutom att gensaxen kan användas med kommersiella syften, är den också ett oerhört användbart verktyg inom grundforskningen.

– Vi har tagit stora kliv framåt med att förstå hela glykoalkaloidsyntesen, genom att slå ut gen för gen. Det har varit omöjligt att göra den typen av studier på ett effektivt sätt tidigare, säger Mariette Andersson.

Lyckeby är med och utvecklar tekniken

Företaget Lyckeby påbörjade sitt utvecklingsarbete med gensaxen redan 2013. Syftet var att skapa en stärkelsepotatis som enbart innehåller kortkedjig amylopektinstärkelse. Denna nya stärkelse har egenskaper som möjliggör användningsområden som traditionell stärkelse inte klarar av utan att först behöva modifieras med kemikalier.

Tillsammans med forskarna Mariette Andersson och Per Hofvander vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU), startades en förstudie kring tekniken där man drog slutsatsen att det går att skapa en önskvärd mutation i stärkelsepotatisen. Dessa framgångar ledde till vidare satsning och efter två år hade de den första potatisprototypen klar och påbörjade planen att gå från laboratoriet till kommersiell odling med målet att lansera nya produkter.

Det visade sig dock att det skulle bli en lång och komplicerad resa. Sedan 2018 har man fått beakta den nya stärkelsepotatisen som en GMO-gröda vilket har försvårat projektet. Trots det valde de att satsa med fortsatt hopp om att det ska bli fullt möjligt att använda tekniken inom EU.

För Mathias Samuelsson, Sales Director på Lyckeby, som har varit en del av detta projekt under många års tid är det därför glädjande att EU-kommissionens lagförslag har godkänts av EU-parlamentet.

– En modern lagstiftning för växtförädling som möjliggör ett säkert nyttjande av Crispr/Cas9-tekniken är mycket välkommet. Om förslaget går igenom kommer jordbruket inom EU att kunna nå klimatmålen och för vår del så innebär det en stärkt konkurrenskraft och att vi kan nå våra hållbarhetsmål, säger han.

I dag bidrar Lyckeby med sina kunskaper och erfarenheter kring gensaxen, ur ett livsmedelsproducentperspektiv, i SLU Grogrund.