GMO polémia. Konferencia összefoglaló. Keszthely, Pannon Egyetem, Georgikon Kar szeptember 28

„GMO polémia” Konferencia összefoglaló Keszthely, Pannon Egyetem, Georgikon Kar 2010. szeptember 28.

Tartalomjegyzék Előszó Balázs Ervin, MTA Mezőgazdasági Kutatóintézet, Martonvásár

1. GM technikák és “praktikák” Sági László, MTA Mezőgazdasági Kutatóintézet, Martonvásár

2

3

2. Géntechnológiai kutatás és fejlesztés a növények abiotikus stressztűrésének javítására Györgyey János, MTA Szegedi Biológiai Központ, Szeged

22

3. GM növények gazdasági hatásai Popp József, Agrárgazdasági Kutató Intézet, Budapest

32

4. A GM növények (és élelmiszerek) társadalmi elutasításának okai Venetianer Pál, MTA Szegedi Biológiai Központ, Szeged

47

5. GM növények a fejlődő és fejlett országokban. „Óvilág versus Újvilág” Balázs Ervin, MTA Mezőgazdasági Kutatóintézet, Martonvásár

2

52

Előszó A molekuláris biológiai forradalomnak köszönhetően, elérkeztünk egy olyan korba, amikor a genetikai információ ismeretében egy tulajdonságot, örökítő kódot izolálni tudunk, szerkezetét meghatározni, és még más élőlénybe juttatva azt megnyilvánítani. Ezen géntechnológiai módosítás ma már szinte rutinszerűen végezhető el a molekuláris biológiai laboratóriumokban, eredményezve a genetikailag módosított élőlényeket, a GMOkat. Érdekes módon, míg a géntechnológiailag módosított mikrobák felhasználását sem az iparban (mosópor-gyártás), sem pedig a gyógyszeriparban a társadalmak jó része nem ellenzi, addig a mezőgazdasági alkalmazásaikat illetően megosztott a közvélemény. Kétségtelen, hogy az új technológia a társadalom nagy része számára vagy nem érthető, vagy ismeretanyag hiányában ütközik ellenérzésekbe. Még napjaink középkorú generációi sem ismerkedtek meg tanulmányaik során a molekuláris biológia eredményeivel, felfedezéseivel, így érthető az idegenkedés. Ezt még az elektronikus és nyomtatott sajtó bulvárosodása is erősíti. A média szinte minden területen a szenzációkra, egyes egyedi eseményekre koncentrálva általánosít, és sok esetben félretájékoztat. A sajtó álláspontját szellemesen jellemzi Venetianer Pál professzor egy interjúban említett hasonlata, melyet a következőkben foglalt össze: „A média megkérdezi Könyves Kálmán királyunkat, a római pápát és az Amerikai Tudományos Akadémiát, hogy vannak-e boszorkányok? Mindhárom megkérdezett azt állítja, hogy boszorkányok pedig nincsenek. Ezzel szemben Lőrincz Emma néni a Ló utcából látott egyet, így a pártatlan közszolgálati szellemű újságíró nem tudja eldönteni a kérdést.” E magatartásból világosan látható, hogy az átlag olvasó minden oldalról megkapta a tájékoztatást, és dönthet, mely álláspontot fogadja el. Közismert az is, hogy az újságokban megjelenő hírnek csak akkor

van értéke, ha növeli a példányszámot, valódiságtartalma nem igazán fontos. Így kerülhetnek az újságok címoldalára azok a szenzációs bejelentések, miszerint osztrák tudósok megállapították, hogy a géntechnológiailag módosított kukoricával etetett patkányok szexuális potenciája csökken. Azt, hogy az e hír alapján tett osztrák kormányintézkedést vissza kellett vonni, mivel fény derült arra, hogy a szenzációs bejelentés tudományosan megalapozatlan, már nem érte el a sajtó ingerküszöbét, és még csak rövid hírben sem jelent meg. Ezzel az olvasóban és elsősorban a technológiát ellenzőkben az eredeti téves hír marad meg, amit aztán unos-untalan idéznek mint tényt. További hasonló hírekre számos példát lehetne sorolni. A tudomány felelőssége egyben az is, hogy korrekt, tényszerű tájékoztatást adjon a társadalomnak a kifejlesztett technológiával kapcsolatosan. Ezt hivatott szolgálni e rendezvényünk, hogy a GMO-kkal kapcsolatos polémiát megvilágítsuk. Az elhangzott előadások írásos formáját tartalmazza kiadványunk, mely reményeink szerint támpontot ad ahhoz, hogy szenzációk nélkül, érzelemmentesen fogadjuk és értékeljük a géntechnológia adta lehetőségeket, melyre véleményünk szerint a mezőgazdaságnak is szüksége van, hogy fenntartható fejlődését és az élelmiszerbiztonságot garantáljuk a jövő nemzedéke számára.

Martonvásár, 2010. szeptember 28.

Balázs Ervin Pannon Növény-Biotechnológiai Egyesület

3

1. GM technikák és „praktikák” Sági László MTA Mezőgazdasági Kutatóintézet Martonvásár

Mivel jelen írás a genetikai módosítás technikai részleteivel foglalkozik, itt nem térek ki olyan témákra, mint a javítandó tulajdonságok (lásd a 2. fejezetet), a már létező GM termékek gazdasági értéke (lásd a 3. fejezetet), vagy a közvélemény tájékoztatása (lásd a 4. és 5. fejezeteket).

1. Bevezető Az élettudományok művelői gyakran hiszik azt, hogy kutatási témáik – jelen esetben a genetikailag módosított (GM) növények előállításának – technikai részletei önmagukban is annyira érdekesek, hogy elkerülhetetlenül meggyőzik a vonakodó vagy értetlen nyilvánosságot, és az emberek önként és dalolva válnak „felfedezéseik” híveivé. Esetünkben ez azt jelentené, hogy az emberek végül tömegesen vásárolják és fogyasztják a GM termékeket.

2. GM technikák és alapelvek Először is hadd mutassak rá, mennyire hasonló az a mechanizmus, amelyet a természet alakított ki, és amelyet a tudomány alkalmaz a genetikai változatosság fenntartására és növelésére a gének (re-) kombinációja révén.

Mi sem bizonyítja jobban, hogy ez az elképzelés inkább tévedés és ábránd semmint valóság, mint az EU számos országában jelenleg tapasztalható GM-ellenes hozzáállás, valamint határozott „nem” a GM növények termesztésére, feldolgozására és forgalmazására. Nincs ez másként Magyarországon (és néhány környező országban) sem, ami részben annak köszönhető, hogy az országos és helyi média nem teljesen semlegesen tálalja a GM témát (lásd a 4. fejezetet).

A természetben a csírázó pollen (hím gametofita) csatornát (pollentömlőt) fúr a bibébe, egészen a külső DNS befogadására természeténél fogva nyitott petesejt közelébe. A pollentömlőn keresztül a hím ivarsejt néhány pikogrammnyi DNS-t juttat a petesejtbe (1. ábra). Ez a DNS a sejtciklus során önmagát másolni képes csomagokra (kromoszómák) oszlik, melyek mindegyike néhány ezer gént tartalmaz az összesen több tízezerből. A kromoszómák hossza 10-1000 x 106 bázispár (Mbp) között változik.

Miközben a GM technológiával kapcsolatos tudományos információk terjesztése nem mondható igazán sikeresnek a közmédiában, addig a szakirányú felsőoktatásban, valamint a tapasztalt gazdálkodók és növénynemesítők (tovább)képzése terén igenis indokolt.

A genetikai módosítás folyamán a tudósok nagyjából ugyanezt az eljárást követik. Mivel a mélyen beágyazódott petesejt (1. ábra) nem áll kellő számban rendelkezésre, a kutatók a növények indukálható totipotenciáját, azaz megfordítható fejlődési programját használják ki. Ez a képesség lehetővé teszi, hogy számos (de nem mindegyik) növényi sejttípus teljes differenciált szervezetet hozzon újonnan létre adott és szabályozott (rendszerint in vitro)

Ebben a fejezetben tömören áttekintem (i) a GM növények előállítására jelenleg használt technikákat, és (ii) azokat az alapelveket és gyakorlatot, amelyekkel ezek a technikák még hatékonyabbá, ugyanakkor mind a szakma, mind a nyilvánosság számára elfogadhatóbbá tehetők. 4

tenyésztési körülmények között. Ennek köszönhetően a génátvitel célsejtjeinek köre messze túlmutat a petesejten, amire szükség is van, mert a növények in vitro regenerációs gyakorisága relatíve alacsonyabb, mint a zigótából, azaz a megtermékenyített petesejtből. A szövettenyésztést, mint technológiát legszélesebb körben a dísz- és gyógynövények tömeges szaporítására, más néven mikroszaporítására alkalmazzák.

csak néhányat említsek a lehetőségek közül. Ezután egy másik, a kromoszómánál kisebb önreplikáló DNS-csomagot, egy plazmidot vagy annak egy részét, juttatják be a növényi genomba. A plazmidok általában csupán néhány jól meghatározott gént tartalmaznak, hosszuk 10-1000 x 103 bázispár (kbp) között mozog. Technikai szempontból a növényi gének sikeres átvitelének három fő komponense bontható ki a fent leírt folyamatokból: - regenerálódásra képes célszövet („hová visszük be a gént”), - működőképes génkonstrukció („mit viszünk be”), - hatékony génátviteli módszer („hogyan visszük be a gént”). A génátvitel célpontjait (explantumok) tekintve, a növényi sejtek említett totipotenciája miatt a lehetőségek lényegében korlátlanok. A genetikai módosítást növényregenerációra képes bármilyen szövettípuson végre lehet hajtani, kezdve a protoplasztoktól, melyek enzimatikus úton „lecsupaszított” egyedi sejtek (2A ábra), a szuszpenzióban rázatott sejtaggregátumokon (2B ábra) és a preparált éretlen embriókon át (2C ábra), egészen a levélkorongokig (2D ábra).

1. ábra: Az örökítő anyag átadása a növényekben a megtermékenyítés során (forrás: www.biologyjunction.com/plant_reproduction. htm).

Nem csak különálló sejtek vagy szövetdarabok szolgálhatnak azonban a génátvitel célpontjaként, hanem néhány faj esetében akár teljes növények, vagy ezek szervei (pl. virágai) is. Az ilyen in planta transzformációs megközelítésnél nincs szükség költséges szövetkultúrákra, és a genetikai módosítás művelete a steril laboratóriumból ezáltal kikerül egy zárt térbe, például üvegházba (3. ábra).

A kutatók ezután különféle módszerekkel szintén egy belépési pontot hoznak létre a növényi sejtben a DNS számára, hogy azon keresztül átjusson a sejtfalon és az alatta elhelyezkedő membránon is. Ez a pont – csakúgy, mint a természetben – egy mikrocsatorna, mely létrehozható egy apró lövedékkel (mikrorészecskék belövése), molekuláris „fúrótoronnyal” (Agrobacterium), elektromos impulzussal (elektroporáció), vagy nagyon vékony tűvel (mikroinjektálás), hogy

5

2. ábra: A genetikai módosítás különféle célsejtjei és -szövetei. (A) Ciklámen embriogén sejttenyészetből frissen izolált protoplasztok (Prange et al. 2010), (B) banán embriogén szuszpenziós tenyészetben lévő sejtaggregátumok (vonal = 200 μm, Strosse et al. 2006), (C) frissen preparált éretlen kukorica embrió (vonal = 1 mm, Petrillo et al. 2008), (D) dohány levéllemezből kivágott korongdarabok (Stone 2002).

3. ábra: Az Arabidopsis thaliana (lúdfű) in planta transzformációja. A virágzó növényeket (A) megfordítva belemártják a transzformációs (Agrobacterium) szuszpenzióba (B), majd 1 napig műanyag fóliába tekerve inkubálják őket (C), végül 1 hónapig hagyják beérni (Zhang et al. 2006). megközelítőleg 1-100 x 103 bázispár közötti. A gének szerkezete egy egyszerű áramkörre hasonlít: a kódoló régió a fényt szolgáltató lámpaizzónak felel meg, a promóter pedig az izzóhoz kötött kapcsolót képviseli (4. ábra). Bizonyos jelzőgének („riporter” gének) valóban képesek a fénykibocsátás kiváltására növényekben, ha a megfelelő genetikai kapcsolóhoz csatlakoztatják őket. Ennek igen látványos példája a szentjánosbogárból származó luciferáz (luc) gén (5A ábra) és a medúzaeredetű zöld fluoreszcens fehérje (gfp) gén (5B ábra), melyeket a transzgénikus növényi sejtek és szövetek könnyű és érzékeny kimutatására használnak.

A funkcionális génkonstrukciókat illetően itt csak a lényeget emelem ki. Ahhoz, hogy egy gén végrehajtsa funkcióját, két alkotóelemmel kell rendelkeznie. Az egyik a kódoló régió, mely az RNS átírásához (transzkripció) és adott esetben a fehérjemolekula szintéziséhez (transzláció) szükséges információt hordozza. A másik alkotórészt azok a szabályozó DNS-szekvenciák képezik, melyek az RNS átírásának indításáért, végrehajtásáért és befejezéséért, valamint az átírt RNS szerkesztéséért felelősek. Ezek a szabályozó (regulációs) szekvenciák általában a kódoló régió mellett helyezkednek el (ilyenek pl. a promóterek és a terminátor régiók), vagy magában a kódoló régióban találhatók (intronok). Egy funkcionális gén hossza

6

A

B

4. ábra: Az RNS-t (és a fehérjét) kódoló régióból („lámpaizzó”) és molekuláris „kapcsolóként” működő szabályozó jelekből (promóter és terminátor régió) álló gén sematikus szerkezete. A promóter régió konzervált szakaszokat tartalmaz (sötétkék vonalak az ábrán), melyekhez a DNS funkcionális térbeli alakjának kialakításáért felelős DNS-kötő fehérjék (cisz aktivátor elemek) kötődnek. A

B

5. ábra: Biolumineszcens és fluoreszcens riporter gének GM növényekben. (A) Szentjánosbogárból származó luciferáz gén kifejeződése (expressziója) fiatal Arabidopsis növények levélrózsa fejlődési stádiumában (Lopez-Huertas et al. 2000), (B) a zöld fluoreszcens fehérje génjének kifejeződési mintázata az Arabidopsis magokat tartalmazó becőtermésében (Stuitje et al. 2003). 7

A következő pontokban részletesen tárgyalom a fejezet fő témáját, a génátviteli technikákat. Bemutatom továbbá a géntranszfer egyéb lényeges elemeit, például a transzgénikus sejtek szelekcióját és a sikeres transzformáció egyértelmű bizonyítékait.

- sokoldalúság: több gén egyidejű bevitele kapcsolt (hosszú DNS szakaszok beépítése) vagy nem kapcsolt pozícióban (kotranszformáció utólagos szegregációval, lásd a 3.3 pontot), - egyszerű beépülési mintázat és stabil génkifejeződés a különböző vonalakban és utódjaikban, - szabályozott, helyspecifikus integráció (a gén célzott bejuttatása), - egyszerűség, költségtakarékosság és hatékonyság, - egyetemesség: faj- és genotípusfüggetlenség.

2.1. Génátviteli technikák A GM növényekkel kapcsolatos kutatás három évtizedes múltja során számos génátviteli módszert fejlesztettek vagy próbáltak ki. Ezek között rendszerint közvetlen és közvetett módszereket különböztetünk meg. A közvetlen génátvitel kifejezés azt jelenti, hogy a beépíteni szándékozott gén(eke)t tiszta DNS formájában juttatják be olyan fizikai vagy kémiai kezelések kíséretében, amelyek elősegítik a DNS bekerülését a növényi sejtekbe. A közvetlen géntranszfer eljárásai közé tartozik például a mikrorészecskék belövése, az elektroporáció, a mikroinjektálás, a szonikáció (ultrahangos kezelés), a szilikonkarbid szálakkal vagy polietilén-glikollal végzett kezelés. Ezzel szemben a közvetett génátvitel közvetítő organizmusokon alapszik, melyek egyfajta biológiai trójai falóként segítenek „becsempészni” a kívánt gént. Vektorszervezetként használható több baktériumfaj az Alphaproteobacteria osztályban található Rhizobiaceae családból (pl. Agrobacterium sp.), illetve számos vírus (többek között az árpa csíkos mozaik vírus, a rozsnok mozaik vírus, dohány rattle vírus, stb., tranziens génexpresszióra).

A fent említett mindkét technika megfelel a feltételek nagy részének, kivéve a gének célzott bejuttatását. Ez azonban nem annyira a módszerek technikai hiányossága, mint inkább a magasabbrendű növényekben jelenlévő ellenállás a célzott génbeépítéssel szemben, ami a homológ rekombináció szokatlanul alacsony gyakoriságának tulajdonítható. 2.1.1. (Mikro)részecskék belövése ('biolisztikus' transzformáció, 'részecskeágyú', 'génágyú') A kifejezés az exogén DNS-sel (plazmid vagy PCR-termék) bevont mikrométernyi méretű nehézfémrészecskék nagynyomású gázzal történő felgyorsítására, és a növényi sejtekbe vagy szövetekbe ilyen módon történő bejuttatására utal. A bevont mikrorészecskék puskagolyóhoz hasonlóan áthatolnak a sejtfalon, és így viszik be a DNS-t a sejtek belsejébe, ahol – egy nagyrészt ismeretlen mechanizmus révén – a bejuttatott DNS beépül a sejtmag és/vagy sejtszervecskék genomjába.

Annak ellenére, hogy a transzformációs eszközök ilyen széles skálája áll rendelkezésre, a gyakorlatban a génátvitel a legtöbb növényfaj esetében csupán két fő technikára korlátozódik: a mikrorészecskék belövésére (közvetlen módszer) és az Agrobacterium-közvetítette génátvitelre (közvetett módszer), melyeket alább mutatom be.

Eleinte, az 1980-as évek végén, a bevont mikrorészecskéket a szó szoros értelmében átalakított pisztolyokba vagy puskákba töltötték, majd később kifejlesztettek több kifinomult (6A ábra), illetve egyszerűsített, de hasonlóan hatékony (6B ábra) változatot is. A részecskék sebessége a művelet során elérheti a Mach 1

Az optimális génátviteli módszernek néhány alapvető feltételt kell teljesítenie: 8

cm), a DNS mennyisége (1 μg nagyságrendben), a mikrorészecskék típusa és mérete (volfrám vagy arany, 1 μg nagyságrendben), részecske/DNS arány, stb. Emellett a DNS-bevonatkészítés módszerének reprodukál-hatónak kell lenni, amit bármilyen egyszerű fluoreszcens festési eljárással ellenőrizni lehet (6C ábra).

értéket (hangsebesség), és a gyorsulást részleges vákuum jelenlétében kibocsátott sűrített inert gáz – általában hélium vagy nitrogén – biztosítja. A szokásos biológiai tényezőkön (pl. a DNS vektorkonstrukción, a növényi explantumok életkorán és előkezelésén) kívül számos speciális paramétert is optimalizálni kell a módszerhez, úgymint: gáznyomás (5-80 bár tartományban a kialakítástól függően), repülési távolság (5-10

6. ábra: Mikrorészecskék belövésével végrehajtott génátvitel. (A) A legelterjedtebb berendezés: Biolistic® PDS-1000/He, (B) egy alternatív módszer sémája: egyedileg készített génpuska (Sági et al. 1995), (C) DNS-bevonat volfrám mikrorészecskéken Hoechst 33258 fluoreszcens festékkel láthatóvá téve (Sági et al., nem publikált), (D) a ß-glükuronidáz (GUS) riporter gén kifejeződése embriogén sejtekben a fenti egyedi génpuskával végzett mikrorészecske-belövés után (vonal = 300 μm, Sági et al. 1995). gazdanövényeket képesek rávenni, hogy szimbiotikus (több Rhizobium sp.) vagy patogén (Agrobacterium tumefaciens, A. rhizogenes, A. rubi és A. vitis) kölcsönhatást hozzanak létre. Ennek a jelenségnek jól ismert példái az agrobaktériumok, mivel végre tudják hajtani azt az egyedi „mutatványt”, hogy növényekbe (és gyakorlatilag sok más, sejtmaggal rendelkező szervezetbe) géneket és ezzel egyidejűleg fehérjéket juttatnak, amit öt fő lépésből álló, pontosan felépített folyamattal érnek el (7. ábra): (i) kemotaxis és kapcsolódás sérült növényi sejtekhez, (ii) a baktérium kétkomponensű érzékelő rendszerének aktivációja a transzfer-DNS kivágásához, (iii) „csalagút” (pilus) építése a baktérium és növény közötti génátvitelhez,

Noha a mikrorészecske-belövést a relatíve nagy költség (1000 dollár alatti értékről indulva jóval meghaladhatja a 10 000 dollárt is), a közepes átmenőteljesítmény (napi 50-100 belövés) valamint a növényi explantumokban okozott komoly károsodás nem teszi igazán vonzóvá, a viszonylagos faj- és genotípus-függetlenség miatt mégis különösen hasznosnak bizonyul egyes növényfajoknál és alkalmazásoknál (pl. plasztidtranszformáció, lásd a 3.1 pontot). Következésképpen, ez a módszer a továbbiakban is fontos szerepet fog játszani a növények transzformációjában. 2.1.2. Agrobacterium-közvetítette génátvitel A Rhizobiaceae családba tartozó néhány baktériumfaj híres természetes genetikai manipulátor, melyek a kompatibilis 9

(iv) DNS-fehérje komplex képzése és bejuttatása a növényi sejtbe, (v) a komplex beszállítása a sejtmagba, és a DNS beépülése a növényi genomba.

kromoszómális gének főként a mozgásban, az érzékelésben és az alkalmazkodásban játszanak szerepet, míg a plazmidokon lévő gének a fertőzésért és a DNS átviteléért felelősek. Érdekes és – a mi szempontunkból – alapvető tényező az egyik plazmidon (Ti) megfigyelhető feladat-megosztás: a transzfer (T)-DNS régió fizikailag is elkülönül a virulencia (vir) génektől, amelyek a T-DNS szintézisét, összeállítását és átvitelét irányítják.

Az A. tumefaciens genomja négy fő elemből, két kromoszómatípusból (cirkuláris és lineáris) és két cirkuláris plazmidból épül fel. Jelenleg nem ismerünk több olyan fajt, mely ilyen különleges genetikai állománnyal rendelkezik. A

7. ábra: A természetes Agrobacterium transzformációs folyamat főbb szakaszai. A kék sejtek a flagellummal mozgó vagy a növényi sejthez (zöld hatszög) kapcsolódó agrobaktériumnak felelnek meg, mely kromoszómális DNS-t és cirkuláris tumorképző (Ti) plazmidot tartalmaz. A növényi sejtmag (sárga kör) tartalmazza a genomi DNS-t, ahova a bakteriális T-DNS (piros szakasz) a piluson keresztül (kék folt) beszállítódik és beépül (Pérez Hernández és Sági, nem publikált). A fenti folyamattal az agrobaktérium „célja”, hogy megtelepedjen az arra érzékeny növényi sejteken, és olyan „gyárakká” alakítsa azokat, amelyek szén- és nitrogénforrásokat állítanak elő módosított (kondenzált, másodlagos) aminosavak, az úgynevezett opinok formájában. A T-DNS szegmensen ezért olyan speciális enzimeket kódoló gének helyezkednek el, amelyek egyrészt a növényi sejtek hormonális metabolizmusát programozzák át, hogy

korlátlanul osztódjanak, másrészt pedig az opinok bioszintézisét katalizálják a módosított sejtekben. Előbbi eredményeként a fogékony növények földfelszín közeli és földfelszín alatti részein nagyméretű tumorok, gyökérgolyvák alakulnak ki, ami komoly gondot okoz a mezőgazdaságban, különösen a dísznövénytermesztés és a szőlészet ágazatokban (8. ábra).

10

levéldarabkákat) a táptalajt és aktivált baktériumokat tartalmazó szuszpenzióba, majd a szárazra törölt explantumokat 1-2 napig a baktériummal együtt tenyészteni, hogy végbemehessen a génátvitel és -beépülés. Ezután az explantumokat antibiotikummal kezelik, hogy elöljék a baktériumokat, melyekre – miután teljesítették feladatukat – már nincs többé szükség; végül megtörténik a transzgénikus sejtek szelekciója (lásd a 2.2 pontot) és a növények regenerációja (9. ábra). Noha a folyamat biológiailag elég összetett, néhány specifikus paraméter optimalizálása nagyon hatékonnyá teszi ezt a módszert a laboratóriumban is. Az optimalizálandó tényezők közé tartozik többek között a vir gének hatékony aktivációját biztosító táptalaj összetétele, a növény-baktérium együttes tenyésztésének időtartama és hőmérséklete, valamint a baktériumtörzs és a növényi genotípus kombinációja.

8. ábra: Agrobacterium-fertőzés által kiváltott jellegzetes golyvaképződés rózsanövény gyökérzetén (Mullen és Hagan, 1995). Az Agrobacterium-rejtély évtizedes intenzív kutatása után a tudósok rájöttek, hogyan lehet ezt a természetes folyamatot az emberiség szolgálatába állítani. A siker kulcsa az a felismerés volt, hogy a T-DNS szekvencia önmagában nem befolyásolja a génátvitelt, hanem a T-DNS-en kívüli szekvenciák (pl. a vir gének), valamint a T-DNS-t közrefogó régiók (az úgynevezett határszekvenciák) játsszák a folyamatban a főszerepet. Ez azt jelenti, hogy: (i) a hormontermelést katalizáló enzimeket kódoló géneket el lehet távolítani, így megszűnik a tumorképződés, és (ii) az opinok bioszintéziséért felelős géneket ki lehet cserélni bármilyen más gén(ek)re, amelyeknek aztán végbemegy az átvitele, amennyiben azok nem expresszálódnak és toxikusak a baktérium számára.

9. ábra: Agrobacterium-közvetítette genetikai módosítás lépéseinek sematikus folyamatábrája. Az Agrobacterium felhasználásával végzett génátvitel legfőbb előnye, hogy egyszerű, nem költséges, és több mint száz növényfaj esetében hatékony. Legnagyobb hátrányának, elsősorban a szabályozás és a közvélemény szempontjából, a nem T-DNS plazmidszekvenciák gyakori átvitele tekinthető. Nem köztudott, hogy az Agrobacterium képes kromoszómális DNS-ének egy részét is bejuttatni a növénybe: jóllehet erre egyelőre csak kis gyakorisággal kerül sor (kb. a

Maga a transzformációs eljárás technikailag rendkívül egyszerű, még egy általános iskolás is végre tudja hajtani. Nem kell hozzá mást tenni, csak belemeríteni a növényi explantumokat (pl. 11

T-DNS-sel transzformált növények 1%-ában), ez gyökeresen új transzformációs eljárások majdani kifejlesztését alapozhatja meg.

lenne, mint megtalálni egy tűt a szénakazalban. Annak érdekében, hogy a transzgénikus sejteket azonosítani és azokból növényt regenerálni lehessen, egy segédgént is bevisznek, mely lehetővé teszi a gént expresszáló sejtek szelekcióját. Ezek a marker gének általában rezisztenssé teszik a sejteket egy adott antibiotikumra, például kanamycinre (nptII gén) vagy hygromycinre (hph), vagy egy adott herbicidre, például glüfozinátra (bar vagy pat) és glifozátra (epsps), melyek hatékonyan elpusztítják a nem transzformált sejteket vagy növényeket (10. ábra).

2.2. A transzgénikus sejtek szelekciója A rekombináns DNS növényekbe juttatása nem igazán hatékony: csupán a sejtek körülbelül 1%ában, azaz 10 000-ből megközelítőleg 100 sejtbe épül be a bevitt DNS, és marad fenn a regenerált növényekben, valamint azok utódaiban. Ezért a számtalan, nem transzformált sejt közül kiválogatni azokat, amelyekbe pontosan beépült a rekombináns DNS, éppen olyan nehéz feladat

10. ábra: Transzgénikus sejtek és GM növények szelekciója. (A) In vitro szelekció antibiotikummal: elhalt, nem transzformált sejtek által körbevett intenzíven növekedő transzgénikus sejtcsoportok (Sági et al., nem publikált), (B) szántóföldi szelekció herbiciddel: rezisztens GM növények a glüfozinátra érzékeny, nem transzformált (kontrol) parcellák mellett (Miroshnichenko et al. 2007). A növénynemesítőknek már eddig is alapvető eszköze volt a szelekció mint az evolúció hosszú távú és alapvető mechanizmusa. Elmondható, hogy a nemesítési folyamat hatékonysága hasonlóan alacsony mértékű, mint a genetikai módosításé: a kezdetben előállított kombinációknak csupán kis része jut el az előrehaladott (C vagy D) törzskísérletekbe, és még ennél is kevesebb kerül végül bejegyzésre és köztermesztésbe. A maradék anyagot kiselejtezik, és manuálisan vagy mechanikai úton megsemmisítik. Ugyanígy, a laboratóriumban is

a sejteknek csak kis hányada bizonyul transzgénikusnak, mely tartalmazza a kívánt tulajdonságot, viszont a szelekciót „automatizálni” lehet a nem transzformált sejtek kémiai kezelésekkel történő elpusztításával vagy elnyomásával (kondicionális pozitív szelekció). Az ehhez hasonló mechanikus szelekciós eljárásokat a növénynemesítők is széles körben alkalmazzák, például a citoplazmásan hímsteril kukoricánál, ami az anyanövények címereinek kézi eltávolítását hivatott helyettesíteni a 12

heterózis hatást programokban.

kiaknázó

A GM növényeket DNS-szinten gyakran tesztelik polimeráz-láncreakcióval (PCR), mely kimutatható mennyiségűre sokszoroz egy adott célszekvenciát (11A ábra). Fontos azonban kiemelni, hogy a klasszikus PCR a szóban forgó szekvencia fizikai beépülését a kromoszómában nem bizonyítja, csupán annak jelenlétét mutatja ki a mintában, ami például előfordulhat a növényekben túlélő agrobaktériumok miatt is. A fizikai integráció igazolására Southern hibridizációt és/vagy módosított PCR reakciót kell végezni. A Southern hibridizáció egy fluoreszcens, immunológiai vagy radioaktív módon megjelölt, a GM növény immobilizált és denaturált genomi DNS-éhez fizikailag kötődő génszakasz (próba) kimutatásával bizonyítja a gén beépülését. A detektált fragmentumok száma azt jelzi, hogy az exogén DNS hány pozícióban épült be a GM növény genomjába (11B ábra). A módosított PCR módszerek (pl. „anchor” PCR, inverz PCR vagy TAIL-PCR) a beépült gén egy részével együtt felszaporítják a szomszédos (ismeretlen) kromoszómarégiót is, és a gén fizikai beépülését az ilyen „hibrid” szekvenciák jelenléte igazolja (Pérez Hernández et al. 2006).

keresztezési

A GM növények kutatása és fejlesztése során fontos tényezővé váltak a szelekciós marker gének. Mivel az antibiotikumvagy herbicidrezisztenciára általában nincs szükség a kifejlett növényekben, különösen ha azokat szántóföldi termesztésre szánják, ezért számos alternatív stratégiát fejlesztettek ki és teszteltek ezeknek a géneknek a GM növényekből történő későbbi eltávolítására (lásd a 3.3 pontot).

2.3. A genetikai módosítás bizonyítása A növénynemesítők munkája nem ér véget a sikeres keresztezések végrehajtásával és az ígéretes vonalak kiválasztásával, hanem részletesen jellemezniük is kell ezeket a vonalakat, és igazolniuk kell értékes tulajdonságaikat. Például, több patogén törzzsel végzett kísérleti fertőzéssel kell kideríteni, hogy a fajtajelöltekben mely rezisztenciagének aktívak. Hasonlóképpen, a növénybiotechno-lógusoknak is egyértelműen bizonyítaniuk kell, hogy a GM növényekben valóban benne vannak és működnek a kérdéses gén(ek), azaz a GM növényben megjelenik a kívánt tulajdonság, és utódaiban is stabilan fennmarad. A sikeres génátvitel igazolásához az alábbi megbízható és többszörös bizonyítékokra van szükség:

A beépített gén expressziójának első lépését, az RNS-transzkripciót a fentiekhez hasonló módszerekkel lehet kimutatni: PCR technikával vagy hibridizációval. A különbség a DNS-hez képest az, hogy tisztított összes (vagy hírvivő) RNS-sel fordított transzkripciót hajtanak végre cDNS szintéziséhez, melyet azután PCRtemplátként használnak (RT-PCR), vagy pedig egy jelölt, génspecifikus próbához való kötődésre használják az RNS-t (Northern hibridizáció, 11C ábra).

- integráció (DNS-szintű bizonyíték), - expresszió (RNS-szintű bizonyíték), - aktivitás (fehérjeszintű bizonyíték).

13

11. ábra: A GM növények sikeres génátvitelének molekuláris bizonyítékai. (A) PCR: a hph antibiotikum-rezisztencia gén jelenléte GM (1-6) és nem transzformált kontroll (-) banán növényekben, és a pozitív kontroll (+) plazmidban (Sági et al. 1995), (B) Southern hibridizáció: a GUS riporter gén beépülési mintázata nem transzformált kontroll (-) és génbelövéssel előállított GM (1-5) banán növényekben, valamint a pozitív kontroll (+) plazmidban (Sági et al., nem publikált), (C) Northern hibridizáció: egy gombaellenes növényi defenzin gén (változó) expressziója kontroll (-) és GM (1-6) banán növényekben (Remy 2000), (D) Western hibridizáció: a GFP fehérje jelenléte GM (1-4) cukornád növényekben (Schenk et al. 2001). Fehérjeszinten a transzlációs géntermék jelenlétét általában a célfehérjére specifikus jelölt antitestek immunodetektálása révén bizonyítják (Western hibridizáció, 11D ábra). Biokémiai vizsgálattal (pl. enzimaktivitás mérésével) és/vagy funkcionális elemzéssel (pl. új fenotípus, betegségrezisztencia-vizsgálatok) döntik el, hogy a fehérje felveszi-e a helyes háromdimenziós szerkezetet és aktív-e. A fenti lépések a GM növények szisztematikus jellemzésének rutin eljárását képezik, amennyiben a cél a génfunkció (vagy a promóter) azonosítása zárt környezetben. A szántóföldi kibocsátáshoz és a kereskedelmi felhasználáshoz ennél lényegesen szigorúbb és költségesebb ellenőrzés szükséges, melyek toxicitási és allergenitási vizsgálatokat, valamint komplex környezeti hatás-tanulmányokat és kockázatelemzést foglalnak magukba.

betegségrezisztencia szempontjából ideális fajtákat előállítani, de mégis alkalmazzák azokat javított növényfajták köztermesztésére és forgalmazására. Mindazonáltal, számottevő az igény a növényi génátvitel további módszertani fejlesztésére, hiszen még mindig fennállnak jelentős akadályok, mint például a szelekciós marker gének eltávolítása vagy elfogadhatóbb alternatívákra cserélése, a célgén(ek) helyspecifikus integrációja, stb. A következő szakaszban ezekből a kutatási témákból emelek ki néhányat.

3. GM „praktikák” fejlesztésére

a

technika

3.1. Rövid terminológiai összefoglaló A „transzgénikus növény” történetileg, olyan genetikailag módosított növényt jelent, melynek nukleáris (sejtmagi) genomja bármely más fajból átvitt gén(eke)t is tartalmaz. A technológia fejlődésével azonban olyan új GM növénytípusokat hoztak létre, melyek a terminológia tisztázását és új definíciók megalkotását tették szükségessé.

Összefoglalva: noha a jelenleg alkalmazott génátviteli eljárások még nem tökéletesen kifinomultak, de már jól működnek, reprodukálhatók és elég hatékonyak a GM növények tömeges előállítására rutin laboratóriumi vagy akár kereskedelmi szinten is. Ugyanígy, egyetlen jelenlegi nemesítési rendszer sem képes a stressztűrés vagy az általános 14

Elvben, a transzgén (az átvitt gén, lásd még a 4. ábrát) különböző elemei korlátlan evolúciós távolságra lévő bármilyen szervezetből származhatnak, kezdve a vírusoktól, a baktériumokon és gombákon át egészen az állatokig és a rokon növényekig, sőt akár magából az aktuális célfajból is. Az evolúciós távolság szerint ma már a GM növények alábbi osztályait különböztetjük meg (Nielsen 2003): - xenogénikus, a szintetikus/mesterséges gént laboratóriumban építik különböző forrásokból, - transzgénikus, a gén fejlődéstörténetileg távoli fajból, például vírusból, baktériumból vagy rovarból származik, - „linegénikus”, a gén fejlődéstörténetileg közelebbi fajból származik, például egy szaporodási szempontból inkompatibilis másik osztályból, - famigénikus, a gén ugyanabban a családban található rokon fajból származik, - intragénikus, a gén ugyanabból a (keresztezhető) fajból származik.

genetikai felépítése nem különbözik alapvetően a klasszikus nemesítéssel kialakított fajtákétól, és így ezekben az esetekben a kétféle termék „lényegi egyenértékűsége” tökéletesen teljesül. A fenti összes GM növénytípusnál a transzgén sejtmagba épülését feltételezik. Ez azonban nem mindig igaz, mert az exogén DNS a különféle plasztiszokba, leginkább a kloroplasztiszokba is beépülhet. A kloroplasztiszba történő génátvitel általános technikája a mikrorészecske belövés (minthogy az Agrobacterium T-DNS-e a sejtmagot célozza meg), melynek eredményeként transzplasztomikus növények jönnek létre. Mivel egy sejtben 50-100 kloroplasztisz található, és egy kloroplasztiszban a genom nagyjából 100 példányban van jelen, összesen akár 10 000 genom példány is előfordulhat egyetlen növényi sejtben. Ennek megfelelően, ha egyetlen idegen gén épül be egyetlen kloroplasztisz genomba, nagyon kitartó szelekcióra van szükség, míg az összes kloroplasztisz genomban (homoplazmikusan) megtalálható lesz a bevitt gén (12. ábra).

A ciszgenezis koncepciója azóta vált széles körben ismertté (Schouten et al. 2006): a ciszgénikus növények, akárcsak az intragénikusak, kizárólag az eredeti (egyben cél-) fajból tartalmaznak géneket, de ez az elgondolás jóval szigorúbb az intragenezisnél. A különbség abban rejlik, hogy míg a ciszgénikus növényeknél intakt funkcionális géneket visznek át a fajon belül (pl. a saját promótere és regulátor szekvenciái által szabályozott búza betegségrezisztencia-gént egészében visznek át egy rezisztens búza fajtából egy fogékony fajtába), addig az intragénikus megközelítés engedélyezi a genetikai elemek szabad keverését új funkcionális gének előállítására azzal a megszorítással, hogy a kombinált elemek forrása ugyanazon fajon belül marad (pl. az imént említett rezisztenciagén kódoló régióját egy másik búzagén promóterével kombinálják, hogy a betegségrezisztencia csak a gyökerekben fejeződjön ki).

Noha a transzplasztomikus gazdasági növények rutinszerű előállítása során még nehézséget jelent ez a hosszadalmas szelekciós folyamat, a technológia számos előnyt kínál. Mivel a kloroplasztiszok sok (de nem minden) növénynél elsősorban vagy kizárólag az anyai szülőtől származnak, a transzgén(ek) pollennel történő kiszabadulásának valószínűsége elenyésző vagy teljesen kizárt. A magas kópiaszámnak köszönhetően a bejuttatott gének expressziója a kloroplasztiszban általában igen erőteljes, gyakran több százalékot is kitesz az összes oldható levélfehérje mennyiségéből. Ráadásul a génkifejeződés stabilitását biztosítja, hogy a kloroplasztiszokban igen alacsony a rekombináció, így a transzplasztomikus növényekben nem megy végbe a bejuttatott gének szerkezeti átrendeződése. A kloroplasztiszokban a (transz)gén expressziójának csendesítése sem történik meg, hiszen a növényi plasztiszok bakteriális (prokarióta) eredete miatt hiányzik az RNSinterferenciáért felelős mechanizmus.

A cisz- és intragenezis támogatói természetesen azt állítják, hogy ezeknek a növényeknek a 15

expresszióját rendszerint kevésbé összetett organizmusokból, például növényi vírusokból izolált erős promóterek szabályozták. Ezeknek a szervezeteknek az elsődleges funkciója a néhány génből álló genetikai állományuk gyors és erőteljes expressziója mindenféle növényi sejtben, így az ezeket szabályozó promótereket konstitutív promótereknek nevezzük. Ez a konstitutív típusú szabályozás azonban közel sem optimális a legtöbb (transz)gén számára a GM növényekben. Például egy leveleket megtámadó gombabetegség elleni rezisztenciagénnek nem kell intenzíven kifejeződnie a vetőmagban, ha a kórokozó nem fertőzi a magot. Néhány esetben a túlzott expresszió egyenesen ellenjavallt, például amikor egy opportunista kórokozónak így nagyobb esélye van immunitást kifejlesztenie az adott betegségrezisztencia-mechanizmusra. A legtöbb natív növényi gén expressziója a fejlődés során finoman szabályozott, és ezért a sikeres transzgénnek (különösen a jövő cisz- vagy intragénikus növényeiben) hasonlóan pontosan szabályozott expresszióval kell rendelkeznie.A kutatók ennek megfelelően folyamatosan tökéletesítik az újabb növényi promóterek és egyéb szabályozó szekvenciák azonosítására és pontos jellemzésére szolgáló technikákat, például a promóter és aktivációs „csapdázást” (promoter tagging, activation tagging). Ennek eredményeképpen mostanra nagy számú promóter áll rendelkezésre (melyek száma napról napra növekszik) a célgének szövetspecifikus, sőt akár sejttípus-specifikus expressziójához GM növényekben (13. ábra). Ezeknek az új promótereknek egy része tesztelés alatt áll, vagy már el is érte a kereskedelmi felhasználás stádiumát a GM termékek következő generációjánál. A A

12. ábra: A homoplazmikus transzplasztomikus növények előállítása. Mikrorészecske-belövéssel bejuttatják az idegen gén(ek) egy példányát egyetlen kloroplasztiszba (felső négyzet), mely az integrálódás után a sejt teljes kloroplasztisz genomjának csupán töredékében (körülbelül 0,01%-ában) van jelen (második négyzet). A marker génre végzett folyamatos szelekció feldúsulást eredményez, ami a heteroplazmikus állapothoz vezet (harmadik négyzet), végül az összes kloroplasztisz genom tartalmazza a bevitt gént (alsó négyzet).

3.2. Szabályozott génexpresszió A génátviteli technológiákban fontos előrelépést jelent a transzgének pontosabb kifejeződése. Az első generációs GM növényekben a transzgén

16

D

13. ábra: Specifikus promóterek által szabályozott transzgén-expresszió GM növényekben. (A) GFP expressziója D rizs szemtermésében, de nem a csíranövényben (www.jic.ac.uk), (B) gyökérspecifikus ßglükuronidáz (GUS) génexpresszió Arabidopsis-ban egy glikoziltranszferáz gén promóterével (Vijaybhaskar et al. 2008), (C) GUS expresszió Arabidopsis leveleiben a borsó topoizomeráz génjének promóterével (Hettiarachchi et al. 2003), (D) GFP expresszió Arabidopsis pollen generatív (nyílfej) és vegetatív (nyíl) sejtmagjában (Brownfield et al. 2009). olyan cukor és cukoranalóg (pl. mannóz, xilóz, arabit, dezoxiglükóz) valamint aminosavszármazék (pl. metil-triptofán, aminoetilcisztein) ismert, melyek toxikusak vagy nem metabolizálhatók a legtöbb növényi sejt számára. Néhány növényi és bakteriális enzim (főként izomerázok, és hexokináz vagy dekarboxiláz) azonban képes ezeket a vegyületeket átalakítani olyan formává (pl. a xilózt xilulózzá), amelyet azután az illető gént expresszáló sejtek hasznosítani tudnak. Ennek eredményeként a transzgénikus növények képesek lesznek növekedni és fejlődni, míg a nem transzformált sejtek elpusztulnak a toxikus szubsztrátok miatt, vagy visszaszorulnak (éheznek) a nem toxikus metabolitok jelenlétében (14. ábra). A szelekció alapelve tehát ugyanaz marad (lásd a 2.2 pontot), de lényeges különbség, hogy nem kell antibiotikumvagy herbicid-rezisztenciát biztosító gént használni. Ráadásul a szóban forgó enzimek egy részét (pl. a xilóz izomerázt) az élelmiszeripar már széles körben használja, tehát a törvényi szabályozás is biztonságosnak ítéli meg.

3.3. Haladás a szelekciós marker gének terén Az antibiotikum- és herbicidrezisztencia GM növényekbe történő beépítésére vonatkozó társadalmi aggályok és a környezetvédők tiltakozása a szelekciós marker gének kiválasztásával kapcsolatos stratégiák átgondolásához vezettek, különösen a kereskedelmi forgalomba kerülő GM termékek fejlesztésének terén. Az ilyen marker gének széleskörű alkalmazásának káros egészségügyi és biobiztonsági következményeire vonatkozó legtöbb félelem alaptalannak tekinthető, és azokat a megfelelően ellenőrzött, komoly kísérletek nem támasztják alá. A kutatók ennek ellenére keresik az alternatív megoldásokat. Már több új megközelítés is sikeresnek bizonyult mind laboratóriumi, mind szántóföldi körülmények között. Az első megoldás a GM növények szelektálására használható újabb gének felfedezése volt. Elvben bármilyen olyan gén szelekciós markerré válhat, amely szelekciós előnyt biztosít az adott gént expresszáló sejteknek, tehát ezek a gének nem korlátozódnak az antibiotikumokra vagy herbicidekre rezisztenciát biztosítókra. Számos

17

14. ábra: Alternatív szelekciós marker gének. (A) Nem transzformált banán sejtek növekedése in vitro tenyészetben szacharózt tartalmazó táptalajon (balra) és xilóz jelenlétében gátolva (jobbra), (B) a xilóz izomeráz (xylA) gént expresszáló transzgénikus banán sejtcsoportok aktívan növekednek xilóz-tartalmú táptalajon (Sági et al., nem publikált). Még az alternatív marker gének alkalmazásánál is előnyösebb, ha a marker gént teljesen el lehet távolítani a GM növényekből, hiszen így a biztonsági elemzés alacsonyabb költséggel végrehajtható, ráadásul a szabályozó hatóságok is azt támogatják, hogy a GM növényekben ne legyen semmilyen többlet DNS. Valószínűleg a legegyszerűbb markermentes stratégia a nem kapcsolt gének együttes vagy kotranszformációja és utólagos kihasadása (szegregációja). A kotranszformáció során a célgént (vagy célgéneket) és a szelekciós marker gént a növényi genomba egymástól jól elkülöníthető helyekre, nem kapcsolt módon viszik be egyidejűleg. A vizsgálatok során többféle génkonstrukciót próbáltak ki: (i) különböző transzformációs vektorok vagy tiszta génszekvenciák egyszerű keverése a mikrorészecskékre való kicsapatás és a belövés előtt, (ii) két különböző Agrobacterium törzs együttes tenyésztése, ahol az egyik törzs a szelekciós marker gén vektorát, a másik a célgén vektorát tartalmazza, (iii) mindkét gén egy-egy vektorát magában foglaló egyetlen baktériumtörzs alkalmazása, és (iv) egyetlen vektort hordozó baktériumtörzs használata, ahol a két gén két független (nem kapcsolt) T-DNS szakaszon található. A kotranszformáció előnye, hogy nem igényli a meglévő vektorok és transzformációs protokollok jelentős módosítását, és a következő generációkban bekövetkező hasadásnak köszönhetően az

utódok egy része már csak a transzgént fogja hordozni, a marker gént nem. Mivel a kotranszformációs gyakoriság (a két gén ugyanabban a sejtben történő beépülésének és expressziójának előfordulása) megfelelően magas (akár 80-85%), ezt a módszert számos gazdaságilag fontos növény esetében sikerrel lehet alkalmazni a szelekciós marker gének eltávolítására. Nem használható azonban a vegetatív úton szaporított növényeknél, mivel a gének hasadásának előfeltétele az ivaros szaporodás, de még az ivarosan szaporodó növényeknél is munkaigényes lehet a kívánt utódok kiválogatása (pl. alacsony szintű megtermékenyülésnél). A markermentes GM növények előállításának harmadik módszere a helyspecifikus rekombináz enzimekkel való eltávolítás. Ennek végrehajtásához a szelekciós marker gént beillesztik két rövid DNS-szekvencia (határszekvencia) közé, amit felismerve az enzim kivágja a köztes marker gént. A kihasító enzim génjét kotranszformációval külön beépítik (vagy bekeresztezik) a növénybe, és expresszióját konstitutív (vagy pollen- vagy magspecifikus) vagy indukálható promóter szabályozza. Az aktív enzim termelésekor megtörténik a szelekciós marker gén eltávolítása (15. ábra) a pollenből/vetőmagból, vagy az egész növényből, vagy amikor a promótert indukálják. Ráadásul, ha a rekombináz enzim 18

génjét a szelekciós marker gén mellé építik be, akkor a keletkezett enzim önmaga génjét is eltávolítja (vagy a keresztezés vagy kotranszformáció után kihasad), így nem marad

hátra nem kívánt DNS-szekvencia. Az egyetlen nyom, ami az egész eljárás után marad, az a határszekvencia egyetlen (helyreállított) példánya (15. ábra).

15. ábra: A szelekciós marker gének eltávolítása helyspecifikus rekombinációval. A P1 bakteriofág Cre/loxP rendszere a Cre rekombináz enzimből áll, mely két loxP szekvencia (zölddel jelölve) közötti kivágási reakciót katalizál a köztük lévő DNS-szekvencia (sárga-kékkel jelölve) eltávolításának céljával (www.isaaa.org). A helyspecifikus rekombinázok ugyanolyan hatékonyan működnek a plasztisz genomban, mint a sejtmagban, így alkalmasak markermentes transzplasztomikus növények előállítására is. Az LY038 transzformációs esemény jó példája a technológiai előrelépésnek a szelekciós marker gének terén. Ebben a megnövelt lizintartalmú GM kukoricában a kanamycin-rezisztencia génjét (nptII) a fenti Cre/loxP rendszerrel távolították el a nukleáris genomból, és köztermesztését már engedélyezték Kanadában, Japánban és az Egyesült Államokban, valamint élelmiszer- és takarmányipari felhasználását Ausztráliában, Mexikóban, a Fülöp-szigeteken és Tajvanon.

Természetesen további fejlesztések is folyamatban vannak: a kutatók leírták a rekombinációs helyen visszamaradó határszekvencia eltávolításának módszerét, és beszámoltak már a gének célzott bejuttatásán és a homológ rekombináción alapuló új markermentes stratégiákról is. Ígéretesek a cinkujj-nukleázok használatával, valamint ezek transzgén-eltávolítási és célzott génbeépítési alkalmazásaival kapcsolatos előrelépések. Ezek a fejlesztések lehetővé teszik, hogy az antibiotikum- és herbicid-rezisztencia génekkel kapcsolatos aggodalmakat a nem is olyan távoli jövőben (tárgyaikkal egyetemben) el lehessen oszlatni. 19

növénynemesítési programok számára is, például a génalapú szelekció (GAS) alkalmazásával.

4. Összegzés Fontos megértenünk, hogy a GM növények döntő többségét kutatólaboratóriumokban állítják elő, és csak kis hányadukat szánják kereskedelmi termékek fejlesztésére. Az alapkutatási programok célja igen sokféle lehet: egy génfunkció feltárása, új promóterek azonosítása, anyagcsereutak vagy génkölcsönhatások jellemzése, a környezet által szabályozott fejlődési folyamatok (pl. a virágzás indukciójának) megértése, vagy megfelelőbb transzformációs vektorok és tökéletesített génátviteli technológiák fejlesztése, stb. A genomok egyre alaposabb ismeretének („posztgenomika”) korában ezek az információk közvetlen előnyt jelentenek az élvonalbeli

A génátvitelhez jelenleg alkalmazott technikák és alapelvek rövid összefoglalásával ezen áttekintés célja az volt, hogy bemutassa: ezek a módszerek teljesen okszerűek, reprodukálhatók és különféle alkalmazásokhoz ma már rutin eljárásként használhatók a növények széles körénél. Természetesen (a szó legeredetibb értelmében) mindig van lehetőség további fejlődésre, és amíg tudomány létezik, a kutatás nem áll le. Maga a technológia már eléggé kiforrott, de a kérdés továbbra is az: mi elég érettek vagyunk-e ahhoz, hogy intelligens és „szelektív” módon alkalmazzuk?

Petrillo CP, Carneiro NP, Purcino AAC, Carvalho CHS, Alves JD, Carneiro AA (2008) Optimization of particle bombardment parameters for the genetic transformation of Brazilian maize inbred lines. Pesq Agropec Bras 43: 371-378

Irodalomjegyzék Brownfield L, Hafidh S, Durbarry A, Khatab H, Sidorova A, Doerner P, Twell D (2009) Arabidopsis DUO POLLEN3 is a key regulator of male germline development and embryogenesis. Plant Cell 21: 19401956

Prange ANS, Serek M, Bartsch M, Winkelmann T (2010) Efficient and stable regeneration from protoplasts of Cyclamen coum Miller via somatic embryogenesis. Plant Cell Tiss Organ Cult 101: 171-182

Hettiarachchi GHCM, Yadav V, Reddy MK, Chattopadhyay S, Sopory SK (2003) Light-mediated regulation defines a minimal promoter region of TOP2. Nucleic Acids Res 31: 5256-5265

Remy S (2000) Genetic transformation of banana (Musa spp.) for disease resistance by expression of antimicrobial proteins. PhD thesis No. 420, Katholieke Universiteit Leuven, Belgium, 341 p.

Lopez-Huertas E, Charlton WL, Johnson B, Graham IA, Baker A (2000) Stress induces peroxisome biogenesis genes. EMBO J 19: 6770-6777

Sági L, Panis B, Remy S, Schoofs H, De Smet K, Swennen R, Cammue BPA (1995) Genetic transformation of banana and plantain (Musa spp.) via particle bombardment. Nature Biotechnol 13: 481-485

Miroshnichenko D, Filippov M, Dolgov S (2007) Genetic transformation of Russian wheat cultivars. Biotechnol & Biotechnol Eq 21: 399-402

Schenk PM, Remans T, Sági L, Elliott AR, Dietzgen RG, Swennen R, Ebert P, Grof CPL, Manners JM (2001) Promoters for pregenomic RNA of banana streak badnavirus are active for transgene expression in monocot and dicot plants. Plant Mol Biol 47: 399-412

Mullen J, Hagan A (1995) Crown Gall of Ornamentals. Alabama Cooperative Extension System, Auburn University, Disease Note ANR-944. Nielsen KM (2003) Transgenic organisms: time for conceptual diversification? Nature Biotechnol 21: 227228

Schouten HJ, Krens FA, Jacobsen E (2006) Cisgenic plants are similar to traditionally bred plants. EMBO Rep 7: 1-3

Pérez Hernández JB, Swennen R, Sági L (2006) Number and accuracy of T-DNA insertions in transgenic banana (Musa spp.) plants characterized by an improved anchored PCR technique. Transgenic Res 15: 139-150

Stone GD (2002) Both sides now: Fallacies in the genetic-modification wars, implications for developing

20

countries, and anthropological perspectives. Current Anthropol 43: 611-630

Vijaybhaskar V, Subbiah V, Kaur J, Vijayakumar P, Siddiqi I (2008) Identification of a root-specific glycosyltransferase from Arabidopsis and characterization of its promoter. J Biosci 33: 185-193

Strosse H, Schoofs H, Panis B, Andre E, Reyniers K, Swennen R (2006) Development of embryogenic cell suspensions from shoot meristematic tissue in bananas and plantains (Musa spp.). Plant Sci 170: 104-112

Zhang XR, Henriques R, Lin SS, Niu QW, Chua NH (2006) Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana using the floral dip method. Nature Protocols 1: 641- 646

Stuitje AR, Verbree EC, van der Linden KH, Mietkiewska EM, Nap J-P, Kneppers TAJ (2003) Seedexpressed fluorescent proteins as versatile tools for easy (co)transformation and high-throughput functional genomics in Arabidopsis. Plant Biotechnol J 1: 301-309

21

2. Géntechnológiai kutatás és fejlesztés a növények abiotikus stressz-rezisztenciájának javítására Györgyey János MTA Szegedi Biológiai Központ Szeged

Bevezetés genetikailag szorosan kapcsolt tulajdonságok szétválasztására a klasszikus genetikai keresztezésekben nehéz, vagy gyakorlatilag lehetetlen. A gének felfedezése és a géntechnológia azonban sok esetben segíthet megkerülni ezeket a korlátokat

A múltban a hagyományos nemesítési módszerek jelentős mértékben javították növényeink termőképességét, de meg kellett tanulnunk, hogy ezen módszereknek erős korlátai is vannak. Hasznos tulajdonságok átvitele távoli fajokból, vagy szelekció

1. ábra. Annak a folyamatnak az egyszerű sémája, ahogyan az alapkutatás elvezethet a mezőgazdaságban használható új gazdasági növényekhez. Laboratóriumunk számos különböző génfelfedezési megközelítést alkalmaz arra, hogy a gabonafélék abiotikus stressz toleranciájának javítására használható géneket azonosítson. Napjainkban az egyik kihívás, aminek meg kell felelni, hogy fokozzuk a terméshozam stabilitását korlátozott vízellátási feltételek mellett is. Ez lényeges szerepet játszik a globális klímaváltozás gazdasági és társadalmi következményeinek csökkentésében. A molekuláris élettan és a genetika friss

eredményei is új eszközöket és forrásokat jelentenek ezeknek a nemesítési erőfeszítéseknek a támogatásához. A növények számos védekezési stratégiát fejlesztettek ki mind a sejtjeik, mind az egész szervezetük funkcionális integritásának megőrzésére a korlátozott vízellátás során. A gyorsan szintetizált abszcizinsav koordinálja a gyors reakciók zömét, míg a hosszú távú alkalmazkodásban számít a fokozottabb 22

makroarray használata, melyet az IPK-ban, Gaterslebenben fejlesztettek ki (Potokina és mtsai, 2002, Sreenivasulu és mtsai, 2002), kiemelte azokat a gén klasztereket, melyeknek jellemző expressziós-mintázat változásai voltak. E gének genotípus függő kifejeződési profiljának és allél variációiknak a tisztázása lehetővé fogja tenni molekuláris markerek fejlesztését a nemesítési programok számára.

gyökérnövekedés, az anyagcseretermékek transzlokációja, illetve a fejlődési program gyorsulása is.

Génfelfedezés: transzkripciós profilalkotás az ozmotikus és a szárazság stressz során A gyökérzet szerepét vizsgálva a búza genotípusok hosszú távú vízhiány során adott eltérő válaszaiban, feltártuk a transzkripciós különbségeket két búza genotípus (Triticum aestivum L. cv. Plainsman V. és Kobomugi tájfajta) alkalmazkodása között közepes vízhiány során a bokrosodási szakaszban. Különbségeket találtunk a szervméretben, a vízhasznosításban és a szemtermésben a talajban termesztett növények között, a gyökérfunkciókat pedig transzkripciós profilalkotással jellemeztük. A két genotípus stressz körülmények közötti viselkedésének molekuláris genetikai hátterét a gyökereken cDNS macroarray-jel végzett transzkripciós profilalkotás tárta fel. Az árpa

Azt találtuk, hogy a két genotípus (Kobomugi és Plainsman) különbözik gyökérzetük növekedési rátájában, gyökér / hajtás arányában, valamint az alkalmazkodásukban az ozmotikus stresszhez és a talaj alacsony víztartalmához. Ezek a genotípusok jellegzetes transzkript profilt is mutatnak a 10.500 unigént hordozó árpa macroarray vizsgálatok alapján. Első kísérleti rendszerünkben a PEG-kezelés gyökerekre való hatását vizsgáltuk meg, és kerestünk olyan indukált géneket, amelyek közösek a két genotípusban (2. ábra).

2. ábra. Négy kiválasztott gén relatív transzkript-szintje indukciót mutat az ozmotikus stressz során a búza gyökerében. A példaként talált ACC-szintáz, glutation-S-transzferáz, alkohol-dehidrogenáz és egy ismeretlen fehérje génje hasonló transzkripciós mintázatot mutatott a Plainsmanban (folytonos vonal, négyzet) és a Kobomugiban (szaggatott vonal, kör). A gének indukálódtak a polietilén-glikol (PEG) kezelés során (vastag vonal), míg viszonylag változatlanok maradtak a kezeletlen mintákban (vékony vonal). 23

Annak érdekében, hogy szimuláljuk a valós szárazság okozta stresszt, egy második kísérleti rendszert dolgoztunk ki, amely a növények négy hétig való csökkentett öntözésén alapul, és ugyanakkor lehetővé teszi megfelelő minőségű RNS tisztítását is. A két fajta PEG-kezelt és a vízhiányhoz adaptálódott gyökereinek transzkript profilját összevetve kiderült, hogy az ozmotikus stressz és a valós szárazság okozta stressz nagyban eltérő változásokat idéz elő a transzkript profilban, csak egyetlen gént találtunk (ismeretlen funkcióval), ami aktiválódott mindkét genotípusban és mindkét kísérleti rendszerben.

fejlődését csíranövény stádiumtól a korai bokrosodásig, és a transzkripcióban bekövetkezett változásokat a bokrosodás során vízhiány mellett. A harvest index és a terméseredmény azt mutatta, hogy a Plainsman V egy jobb genotípus, és ez összhangban van a magasabb fotoszintetikus aktivitásával és a jobb vízhasznosításával is. A hajtások és gyökerek növekedési tulajdonságaiban bekövetkezett változások a vízhiány alatt megnövelték a gyökér / hajtás arányt mindkét genotípusban. Eredményeink összhangban vannak azzal a korábbi megállapítással, hogy ennek a változásnak a fő összetevője a jelentős csökkenés a hajtások tömegében, és nem a gyökértömeg növekedése. Azonban a vízhiánynak kitett gyökerek tovább is nőhetnek a sejtmegnyúlásnak köszönhetően, amelyhez szükséges a jól kontrollált vízfelvétel és az irreverzibilis sejtfalnövekedés. A rhizotronos kísérletekben a főbb gyökerek hossza nem változott Plainsman V-ben, de csökkent Kobomugiban, bár ez a csökkenés nem érte el a szignifikanciaszintet. Ugyanakkor olyan fehérjék génjeiről, melyek a sejtfallal kapcsolatos folyamatokban vesznek részt (pl. expansins és XET), illetve összetevői a sejtfalnak, mint a hidroxiprolin-gazdag glikoproteinek (HRGPs) megállapítottuk, hogy működésük erősödött.

A mérsékelt vízhiány négy hete alatt a fiatal növényekben egy sor, átmenetileg megnövekedett kifejeződést mutató gént azonosítottunk, melyek a Kobomugi genotípus gyökereiben főleg a második héten, míg a Plainsman V növények gyökerében folyamatosan magas transzkripciót mutattak. Ezek a gének különböző funkciójú fehérjéket kódolnak, mint például egyes transzport, fehérje-anyagcsere, ozmoprotektáns bioszintézis, sejtfal biogenezis és méregtelenítési folyamatok fehérjéi, valamint a szabályozó fehérjék. Oxidoreduktázok, peroxidázok és a sejtfallal kapcsolatos gének jelentős mértékben indukálódtak a Plainsman V-ben, míg a stresszhez és a védekezéshez kapcsolódó gének indukciója kifejezettebb volt Kobomugiban. A glutation S-transzferáz géncsalád kiválasztott tagjainak valósidejű qPCR vizsgálata feltárta a géncsalád egyes tagjai közötti eltérő szabályozást a két genotípusban, és megerősítette a macroarray eredményeket. Így pl. TaGSTZ gént csak a Kobomugi növények gyökereiben aktiválja a stressz (Secenji és mtsai 2010. B).

Az expansinok, ezek a sejtfal-módosító fehérjék részt vesznek a sejtfal átrendeződésében, nyújthatóbbá téve azt. Ez a funkció a gyökérszőrök kialakulása során is nélkülözhetetlen, amely lehetővé teszi a tápanyagok és a víz felvételét és segíti a növény rögzítését is a talajban. A béta-expansinok játsszák a döntő szerepet ebben. Amellett, hogy a xyloglukánok hasítása és összekapcsolása révén a sejtfal lazításában részt vesznek, a XET enzimek erősítik a sejtfal rétegeit, és így védik is a gyökérsejteket a vízhiány alatt. A HRGP-k, amelyek az extracelluláris mátrix szerkezeti elemei, lehetnek extensinek, ismétlődő prolin-gazdag fehérjék, arabinogalaktán-fehérjék, a burgonyafélék

Különböző megközelítésekkel hasonlítottuk össze ennek a két szárazság-stresszel szemben rezisztens búza genotípusnak az alkalmazkodási stratégiáját a mérsékelt vízhiány során. Három különböző üvegházi kísérletet végeztünk, hogy nyomonkövessük a fiziológiai és agronómiai paramétereket a generatív fázisban, a gyökér 24

aminosav és malondialdehid tartalomban), a változások a gyökér növekedésében és P5CS transzkripció indukciójában, összhangban vannak azzal a korábbi tapasztalattal, hogy a Kobomugira inkább a menekülő stratégia jellemző, mint aszálystressz válasz, míg a Plainsman V sokkal inkább egy adaptív genotípus, mely elkerülő, megelőző stratégiát követ.

lektinjei és néhány nodulin is közéjük tartozik. Ezeket a prolin-gazdag fehérjéket indukálhatják a hormonok, vagy abiotikus stresszek is, mint pl. a hő-sokk, vagy akár a sebzés. HRPG gének indukcióját (extensineket és a prolin-gazdag fehérjéket kódolót) már leírták sóstressznek kitett árpa gyökérének apikális régiójából, és a feltételezett szerepük az adaptív válasz volt a mechanikai és sebzési stressz során. Feltételezésünk szerint a föld kiszáradása során a gyökérnövekedés fenntartásához is fokozottan szükséges ezen gének expressziója a fejlődő gyökérzet megerősítése érdekében. Ez lehet a magyarázata, hogy ezek a gének indukáltak a szárazság-stresszelt Plainsman V gyökerekben, a Kobomugiban azonban nem.

A macroarray adatok rámutattak, hogy azok az ismert gének, melyeket a rövid távú kiszáradási stressz befolyásol, csak alkalmanként fordultak elő a jelöltjeink között. Jól jellemzett, klasszikus stressz-gének (pl. dehydrinek és hősokk fehérjék) legfeljebb mérsékelt növekedést, sőt néha csökkent relatív transzkriptum szintet mutattak a kísérleti rendszerünkben. Ez alátámasztja azt a koncepciót, hogy a hosszútávú szárazság-stressz a rövid távú szárazság- vagy kiszáradás-stressztől eltérő változtatásokat kíván meg mind génexpressziós szinten, mind az anyagcserében, hasonlóan ahhoz, ahogy árpában is találták. Nem csak a hossza, hanem a szárazság okozta stressz súlyossága is az oka lehet azoknak a génexpressziós különbségeknek, melyek a korábbi publikációk és az újabbak – köztük a miénk – között tapasztalhatók. Úgy tűnik, részletesebb transzkriptóma összehasonlítások szükségesek ahhoz, hogy fény derüljön a stressz időtartamának és súlyosságának a hatásaira, ezek válthatják le a jelenleg a leggyakoribb "stresszelt a kontrollhoz képest" típusú összehasonlításokat. Mindezek mellett, a mi macroarray adataink legalább rávilágítanak azokra a transzkripciós a különbségekre, amelyek a tapasztalt fiziológiai és agronómiai különbségek mögött figyelhetők meg a két genotípusban a hosszú távú, közepes vízhiány során. Az ismert gének között mind a felfelé, mind a lefelé szabályozottak legtöbbje anyagcsere enzimeket kódol. Néhányan közülük részt vesznek a méregtelenítésben [pl szuperoxid-dizmutáz, aszkorbát-peroxidáz, aldóz reduktáz, glyoxalase] (3. ábra). Sok olyan új gént találtunk, melyek feltételezett, vagy ismeretlen fehérjéket kódolnak.

A transcriptomikához használt kísérleti rendszerünkben az alkalmazott szárazság okozta stressz mértékét a P5CS gén kifejeződési szintjének követésével ellenőriztük. A prolin bioszintézis e kulcsfontosságú szabályozási enzimjének génjét gyakran indukálja a szárazságstressz. A prolin részt vesz a stresszel szembeni védelemben többféle úton is, működik ozmolitikumként, szabadgyök-fogóként, stabilizál sejten belüli struktúrákat és szabályozza a sejt redox állapotát is. Figyelembe véve ezeket az eredményeket, a P5CS pozitív kontrollként szolgált kísérleti rendszerben. A P5CS transzkriptszint 7-8-szorosára növekedett mindkét genotípus gyökereiben, és ez megerősítette, hogy a mérsékelt vízhiány hatására stressz alakult ki a növényekben. A legmagasabb P5CS mRNS szint a stressz harmadik hétében volt tapasztalható a Plainsman V-ben, és hasonló jelenség gyakran megfigyelhető volt más kísérleti rendszerekben is, az eltérő talajösszetétel, illetve vízháztartás ellenére. A szabad aminosav szint növekedése a hajtásokban a szárazság-stressz során, összefüggésben lehet a P5CS gén hasonló mintázatával a hajtásokban és gyökerekben is. Összességében elmondható, hogy a két genotípus levelein megfigyelt élettani különbségek (CO2 megkötésben, szabad 25

3. ábra. Számos méregtelenítő enzimet kódoló gén, melyek az oxidatív stressz-válaszban szerepelnek, indukálódott a Kobomugi genotípusban (bal panel), ugyanakkor változatlanok maradnak, vagy akár represszálódtak a Plainsman V-ben (jobb panel). Négyhetes kísérletsorozat, heti RNS mintavétele. Azok a gének, amelyek fel- vagy lefelé szabályozódnak a rövidtávú kiszáradási stressz során, csak alkalmanként jelentek meg a jelöltjeink között. Az ismert rövidtávú stresszgének melyek ebben a válogatásban megjelentek, csak mérsékelt növekedést / csökkenést mutattak a viszonylagos transzkripciós szintjükben a mi kísérleti rendszerünkben. Ez azt jelzi, hogy a hosszútávú szárazság-stressz igényelte génexpressziós és anyagcsere változások eltérnek a rövid távú (kiszáradási) stressztől. Klaszterezés során kiderült, hogy még a közös gének transzkripciós profilja is gyakran eltérő a két genotípusban. A megfigyelt transzkripciós különbségek, legalábbis részben, adhatják a molekuláris hátterét annak a két különböző alkalmazkodási stratégiának, amit a két eltérő genotípus követ

használt hosszú oligochipek adnak. Ezért olyan transzkriptumok is kimutathatók voltak, ahol az előforduló allél variációk miatt nukleotid eltérések vannak hexaploid búza genomjában, vagy genotípusai között. A rokon gének illetve géncsaládok így könnyen detektálhatók voltak kísérleteinkben, de egy specifikusabb módszert (pl. RT-qPCR-t) kell alkalmazni az egyes gén változatok megkülönböztetéséhez. A macroarray eredmények felhívták figyelmünket a komplex GST géncsaládra (Gallé és mtsai. 2009). Ennek megfelelően RT-qPCR használtunk az expressziós profilok összehasonlítására 5 GST transzkriptum esetén, melyek e védő enzimcsalád 3 (tau, phi és a zéta) alcsaládjába tartoznak. A GST géncsaládnak a növényi sejtekben többek között méregtelenítő funkciója van. A család egyes tagjai indukáltnak bizonyultak Kobomugiban. A GST család tagjainak emelkedett transzkript szintjét leírták már szárazságstressznek kitett Arabidopsisban, árpában, napraforgóban, és rizsben, de csökkent mRNS szintet hasonlóképpen tapasztaltak már. A Kobomugiban az emelkedett mRNS szintet főleg a tau-osztály tagjai (TaGSTU1B és TaGSTU2) mutatták, míg a phi osztály tagjainál (TaGSTF19E50 és TaGSTF6) ez nem változott

Az árpa macroarray használatának ezekkel a búza RNS-ből származó próbákkal vannak egyaránt pozitív és negatív következményei. A heterológ array-hez enyhén mérsékeltebb szigorúságú hibridizáció szükséges. Emiatt, és mivel az array-en cDNS szakaszok vannak jelen, az általunk alkalmazott kísérleti körülmények alacsonyabb szekvencia-specifitást eredményeztek, mint amit az utóbbi években széles körben 26

a vízhiány során. Hasonló eredményt jelentettek alacsony és magas hőmérsékletnek kitett Arabidopsisból is. A tau és a phi GST-k glutation-peroxidáz aktivitással rendelkeznek, felhasználják a glutationt a zsírsavak és a nukleinsavak hidroperoxidjainak monohidroxyalcohollá való redukálására. Ez az enzimes redukció kulcsszerepet játszik a szerves hidroperoxidok citotoxikus aldehidszármazékokká való lebomlásának megelőzésében. A GST-knek ez a funkciója fontos pl. transzgenikus dohány vonalak hidegés sótűrésében. A zéta-osztályú TaGSTZ mRNS szintje nőtt a szárazság-stressz során Kobomugiban. Ez az eredmény úgy tűnik, hogy összhangban van azzal, hogy pl. az OsGSTZ1 túltermeltetése transzgénikus rizsben fokozott csírázást és csíranövény növekedést eredményez alacsony hőmérsékleten. Ezt a GST izoenzimet mint maleyl-aceto-acetate izomerázt (EK 5.2.1.2) is jellemezték már, és része a fenilalanin/tirozin anyagcsereútnak, amelyen keresztül részt vehet a nitrogénújrahasznosításban is (Gallé és mtsai. 2009). Ezek a megállapítások nyitva hagyják a kérdést a zéta-osztályú GST-k lehetséges szerepéről. Annak érdekében, hogy értékeljük az eltéréseket a macroarray adatok és a kapcsolódó RT-qPCR adatok között, további tau és phi osztályokra specifikus RT-qPCR primereket (TaGSTU2 és TaGSTF6) választottunk ki, és meghatároztuk azok transzkript szintjét ugyanezeken a mintákon. Mindkét tau osztályú GST (TaGSTU1B és TaGSTU2) hasonló indukciót mutatott a harmadik héten a stresszelt Kobomugiban, miközben egyik phi osztályú GST (TaGSTF19E50 és TaGSTF6) sem mutatott számottevő változást. Ezek az eredmények megegyeznek azzal a feltételezésünkkel, hogy a macroarrayen kapott expressziós arányokat a géncsalád általános működési változásának mutatójaként kell értelmezni.

az egész kloroplasztikus H2O2–t semlegesítő rendszer összeomlik, a H2O2 szint megemelkedik, és fehérje-oxidáció lép fel. Vizsgálataink szerint, annak az cAPX I-nek a relatív expressziós szintje emelkedik jelentősen meg mindkét genotípusban, amelyik valószínűleg szintén a citoszolban lokalizálódik, úgy, mint az APX1 az Arabidopsisban, míg a másik citoplazmatikus APX (cAPX II) csak a szárazságtűrő Plainsman V-ben mutatott megemelkedett átírást. A cAPX-ek indukciója a kloroplasztikus APX-ek felerősödésével párosult. A tilakoid membránhoz kötött tAPX relatív transzkript szintje jelentősen megnőtt Plainsman V.-ben, míg az egyik stromális APX csoport (sAPX II) indukált expressziót mutatott a szárazság érzékeny Cappelle Desprezben. Eredményeink korrelálnak mások megállapításaival, akik szintén ilyen eltéréseket mutattak ki a stroma APX relatív expressziós szintjében a szárazság hatására. Ugyanakkor a korábbi eredmények a tilakoid kötött APX-ről kevésbé egybehangzóak. Nem számítottunk megemelkedett expressziós szintre, mivel néhány korábbi tanulmányban jelentős csökkenést mutattak ki, ugyanakkor a tAPX expressziós szintje megemelkedett hideg akklimatizáció során közel-izogén búza vonalakban. Viszont olyan eredményről is számoltak már be, hogy az OsAPX gének expressziója erősen függ a rizs növények fajtájától, korától, a vizsgált szervektől, és a termesztési feltételektől is, ezek a különbségek állhatnak az általunk tapasztalt különbségek hátterében is. Amellett, hogy a Plainsman V-ben az expressziós-szint emelkedése figyelhető meg, általában is nagyobb mennyiségű transzkript keletkezik minden APX-ről alaphelyzetben is az érzékeny Cappelle Desprezhez képest. A szárazság okozta indukció hatására ez utóbbi genotípus épp csak eléri azt az mRNS szintet, ami a toleránsban jelen van már kontroll körülmények között is. Eredményeink arra utalnak, hogy az aszálytolerancia korrelál a magasabb alapszintű APX mRNS szinttel.

A kloroplasztisz a ROS anyagcsere egyik központi helye, amit jól mutat egy citoszolikus APX1 hiányos Arabidopsis mutáns is, amelyben 27

Megemelkedett APX enzimaktivitásról korábban már beszámoltak a búza növényekben a vízhiány hatására, és ugyanez megfigyelhető volt más fajokban is. A mi esetünkben a különböző APX izoformák fokozott expressziója párosult a jelentősen megnövekvő enzim aktivitással, de csak a toleráns genotípusban, mivel az érzékeny nem mutatott hasonló változásokat. A fehérje izoformák részletesebb vizsgálata derítheti ki, hogy transzlációs vagy poszttranszlációs szabályozás felelős a megfigyelt jelenségért.

stresszek, pl. ozmotikus stressz, kiszáradás hatására. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy DHAR-ok hatékonyan segítik a többi antioxidáns enzimet az oxidatív stressz hatásának csökkentésében. A megnövekedett enzimaktivitás párosulhat megemelkedett génexpresszióval is. Ez tapasztalható volt két gén esetén a Cappelle Desprezben: 3,4-szeres és 2,6szeres emelkedést mértünk az sAPX II és chlDHAR esetében a négy hétig tartó vízhiány során. Másrészt viszont egyik DHAR izoformánál sem tapasztaltuk ezt a Plainsman Vben. Viszont ez a genotípus már akkor nagyobb DHAR transzkript szinttel rendelkezik, amikor még nem éri stressz, mint amennyire az érzékeny genotípusban megemelkedik a stressz hatására. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az APX és DHAR gének magasabb alapszintű kifejeződése következtében a Plainsman V hatékonyabb ROS elimináló és intenzívebb aszkorbát újrahasznosító képességgel bír, és ez hozzájárulhat a szárazságtűréséhez.

Az MDAR-ok felelősek a monodehydroascorbate gyökök redukálásáért, így fontos szerepet játszanak az aszkorbát redoxi egyensúly fenntartásában. A növényekben az MDAR-ok előfordulnak a kloroplasztiszban, mitokondriumban, peroxiszómában és a citoszolban, és kapcsolódnak a sejtmembránokhoz és a sejtfalhoz. A hasonlósági fájuk megalkotása során figyelembe vettük azokat a sajátos fehérjeszekvencia motívumokat, melyek meghatározzák a sejten belüli lokalizációjukat. Az MDAR-ok enzimaktivitását számos különböző abiotikus stressz befolyásolja, ahogy ezt leírták már cirokban, napraforgóban, Arabidopsisban, ezüst juharban, és rizsben is. Emellett több tanulmány bemutatta már, hogy két citoplazmatikus és kloroplasztikus/mitokondriális MDAR gén expressziója emelkedett meg, például a só, szárazság, fény, hő vagy hideg hatására. Mi megemelkedett citoszolikus MDAR mRNS szinteket mutattunk ki. A szárazságtűrő Plainsman V-ben, csak a cMDAR II transzkript szintje nőtt meg jelentősen, míg a Cappelle Desprezben mindkét citoszolikus MDAR csoport expressziós szintje emelkedést mutatottt a vízhiányos körülmények között. Emellett mi nem észleltünk indukciót sem a klloroplasztikus, sem a peroxiszóma membránhoz kötött MDAR-oknál. A DHAR a másik enzim, amely szabályozza a sejtekben az aszkorbinsav redoxi állapotát azáltal, hogy aszkorbáttá redukálja a dehidro-aszkorbátot. Korábbi tanulmányok szerint a DHAR enzim fokozott aktivitás mutatott különböző abiotikus

GR-ok biztosítják a redukált glutation ellátást több redoxi enzim, köztük DHAR-ok számára is. A két GR izoforma magasabb expressziós szintet mutatott a Plainsman V-ben a Cappelle Desprezhez képest. Ezen kívül nagyobb relatív mRNS szintet mértünk a kezelés harmadik hetében a toleráns fajtában. Szárazságtűrő búza genotípusok nagyobb redukált glutation tartalmat mutatnak, mint az érzékenyek szabadföldi aszálykísérletben is, és ezt magasabb GR aktivitás is kísérte, és hasonló eredményre vezetett a PEG, mint ozmotikum használata is. Összehasonlítva a két különböző szárazságtűrésű búza genotípust, alacsonyabb ASA/DHAsA arányt találunk a szárazságérzékeny Cappelle Desprezben, amely mutatja a szignifikáns különbséget a két fajta vízhiányhoz való alkalmazkodásában. Ez az eltolódott ASA/DHAsA arány a Cappelle Desprezben nem a teljes aszkorbát-készlet csökkenésének az eredménye, ahogy más szerzők is megfigyelései alapján feltételeznénk, hanem az ASA készleten belüli fokozott oxidáltságé. Ez is arra utal, hogy 28

az általunk létrehozott kísérleti körülmények között valóban érte oxidatív stressz a növényeket, de ez nem volt súlyos. Összevetve az expressziós adatokat az aszkorbát redoxi állapottal, arra következtethetünk, hogy a sztróma APX mRNS megnőtt szintje vezetett az érzékeny Cappelle Desprezben az eltolt ASA/DHASA arányhoz, a sztróma MDAR megemelkedésének hiányában. Egy számítógépes szimuláció szerint az enzimek ismert tulajdonságai és a kloroplasztiszbeli koncentráció-viszonyok alapján a legtöbb monodehidro-aszkorbát gyököt az MDAR redukálja. Továbbá az MDAR fajlagos aktivitása tízszer magasabb, mint a DHAR-é, paradicsom kloroplasztiszokban. Ezek alapján feltehető, hogy az emelt szintű sztróma DHAR mRNS a négy hetes kezelésünk után az eltolódott ASA/DHAsA egyensúly kompenzációját jelzi az érzékeny Másrészt viszont a toleráns Plainsman V eleve rendelkezik nagy mennyiségű transzkripttal mindegyik izoformából, amely egy párosul az mRNS-ek indukciójával is a citoszolban lokalizált APX és MDAR esetében, ezért a kiegyensúlyozott aszkorbát redoxi állapot fennmarad. Az alkalmazott vízhiányt a Plainsman V sikeresen kompenzálta egyes, antioxidáns izoformákat kódoló génjeinek indukciójával. Ugyanakkor e gének indukciója nem volt elegendő ahhoz, hogy a Cappelle Desprezben megakadályozza a kedvezőtlen változásokat az ASA/DHASA arányban. A TBARS mennyiség kismértékű emelkedése a stresszelt Cappelle Desprezben is annak a korai jelzése, hogy az ASA-GSH ciklus kapacitása határához közel működik ebben a fajtában. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az aszkorbát alapú méregtelenítő mechanizmus robosztusabb transzkripciója a Plainsman V-ben arra szolgálhat, hogy megelőzze a sejtek redoxi egyensúlyának hátrányos eltolódását. A két búza genotípus összehasonlítása is rávilágít a komplex transzkripciós szabályozás fontosságára az olyan

abiotikus stresszekhez való alkalmazkodásban, mint pl. a korlátozott vízellátás. A koncepció tesztelése: aldo-keto reduktázok funkcionális vizsgálata Az aldo-keto reduktázok (AKR-ek) méregteleníthetik a lipidperoxidáció termékeit (4-hydroxynon-2-enal) és a glikolízisből származó reaktív aldehideket (metylglyoxal), amelyek jelentősen hozzájárulnak a különböző környezeti stresszhatások, mint a szárazság, erős fény, UV-B sugárzás, a hideg által a sejtekben okozott károkhoz. Az AKR-eket túltermelő transzgenikus dohány vagy búza növények jelentős stressz toleranciával és a methylglyoxallal szembeni ellenálló képességgel rendelkeznek. A transzgenikus anyagok molekuláris és fiziológiai jellemzése lehetővé teszi, hogy AKR-alapú méregtelenítő rendszer segítségével javítsuk gazdasági növényeink stressz adaptációját. A Medicago sativából származó MsALR túltermelésének számos kedvező élettani hatása van dohány növényekre: - Védelem lipidperoxidáció ellen kémiai- és aszály stressz során - Védelem a szárazság és UV-B stressz során (Hideg és mtsai 2003) - A transzgenikus növények nagyobb toleranciát mutattak az alacsony hőmérséklettel és a kadmium stresszel szemben (Hegedűs és mtsai 2004) - Fokozott ellenállóság a magas hőmérséklet és nagy fényintenzitás együttes hatásával szemben (Horváth és Hideg, nem publikált).

29

3. ábra. A methylglyoxal kezelés hatása a fotoszintetikus aktivitásra levélkorongokon a MsALR túltermelő növényekben (ALR1/5) és transzformálatlan kontrollban (SR1). Együttműködve a szegedi Gabonatermesztési Kutató Nonprofit Kft-vel, MsALR túltermelő génkonstrukciót juttattunk be a búzába. Több, egymástól független transzformánst regeneráltunk és vetettük alá molekuláris és élettani jellemzésnek. A transzgén jelenlétét és kifejeződését is bizonyítottuk és az MsALR fehérje szintézisét is ellenőriztük. Az előzetes adatok azt mutatják, hogy az MsALR termelő transzgenikus utódoknak jobb a methylglyoxal toleranciája.

Köszönetnyilvánítás Ezt a munkát támogatták: OTKA T046495 Országos Tudományos Kutatási Alap, az NKTH Bio-140-KPI pályázata és az NKFP 4-064-2004 számú és NAP-BIO-06 számú támogatásai, az OMFB-00515/2007 pályázatai és WTZ HUN 2/001 pályázat a német-magyar bilaterális program keretében. Horváth V. Gábor hálás a "Bolyai János" kutatói ösztöndíj támogatásáért. Köszönetet mondunk Hajósné Zsuzsa, Talpas Krisztina és Sándor Györgyi technikai segítségéért. Külön köszönet Dr. Cseuz Lászlónak (Gabonatermesztési Kutató Közhasznú Kft., Szeged, Magyarország), aki a kísérletekhez a magokat biztosította.

A lucerna cDNS-sel elért ígéretes eredmények alapján az MsALR közeli rizs homológjait klónoztuk és elemeztük. Expressziós vizsgálataink kimutatták, hogy rizs AKR géncsalád tagjai differenciált választ adnak pl. abszcizinsav kezelésre sejtszuszpenzióban. Az E. coli-ban termeltetett rizs AKR fehérjék enzimaktivitását és szubsztrát-specificitását vizsgáljuk azért, hogy megtaláljuk az MsALR gén funkcionális ortológját. 30

Irodalomjegyzék Gallé, Á., Csiszár, J., Secenji, M., Guóth, A., Cseuz, L., Tari, I., Györgyey, J. and Erdei, L. (2009) Drought response strategies under grain filling in wheat. Glutathione transferase activity and expression pattern in flag leaves. Journal of Plant Physiology, 166: 1878-1891.

Secenji M, Hideg E, Bebes A, Györgyey J. (2010a):Transcriptional differences in gene families of the ascorbate-glutathione cycle in wheat during mild water deficit. Plant Cell Rep. 2010 Jan;29(1):37-50.; Epub 2009 Nov 10.; DOI: 10.1007/s00299-009-0796-x

Hegedűs A, Erdei S, Janda T, Tóth E, Horváth G, Dudits D. (2004) Transgenic tobacco plants overproducing alfalfa aldose/aldehyde reductase show higher tolerance to low temperature and cadmium stress Plant Sci, 2004 166: 1329-1333.

Sečenji M, Á. Lendvai, P. Miskolczi, G. Kocsy, Á. Gallé, A. Szűcs, B. Hoffmann, É. Sárvári, P. Schweizer, N. Stein, D. Dudits, J. Györgyey (2010b): Differences in root functions during long-term drought adaptation: comparison of active gene sets of two wheat genotypes. Plant Biology; Published Online: Dec 30 2009 6:01AM; DOI: 10.1111/j.14388677.2009.00295.x

Hideg É, Nagy T, Oberschall A, Dudits D, Vass I. (2003) Detoxification function of aldose/aldehyde reductase during drought and ultraviolet-B (280-320 nm) stresses. Plant Cell Env. 2003 26: 513-522.

Sreenivasulu N, Altschmied L, Panitz R, Hähnel U, Michalek W, Weschke W, Wobus U (2002) Identification of genes specifically expressed in maternal and filial tissues of barley cariopses: a cDNA array analysis. Mol Genet Genomics 266:758-767

Potokina E, Sreenivasulu N, Altschmied L, Michalek W, Graner A (2002) Differential gene expression during seed germination in barley (Hordeum vulgare L.). Funct Integr Genomics 2:28-39

Zhiponova M, Szilák L, Erdei L, Györgyey J, Dudits D (2002) Comparative approach for the isolation of genes involved in the osmotolerance of wheat. Acta Biol Szeged, 46, 49-51 (2002)

Secenji M, Lendvai A, Hajos Z, Dudits D, Györgyey J (2005) Experimental system for studying long-term drought stress adaptation of wheat cultivars. Acta Biol Szeged, 49, 51-52 (2005)

31

3. GM növények gazdasági hatásai az Európai Unióban Popp József Agrárgazdasági Kutató Intézet Budapest

A géntechnológiailag módosított (GM) termények évről évre nagyobb volument képviselnek a nemzetközi kereskedelemben, és egyre nagyobb részesedéssel bírnak a világ takarmány- és élelmiszerláncában. A GM növények területe 1996-2009 között 1,7 millió hektárról 134 millióra, a globális szántóterületben képviselt arányuk 9 százalékra nőtt. GM növényeket 2009-ben a világ 25 országában, ezen belül az EU hat tagállamában termesztettek mintegy 95 ezer hektáron. Az EUban Spanyolország egymaga közel 76 ezer hektáron termelt Bt-kukoricát, ami az ország összes kukoricatermelésének 22 százalékát jelentette. A spanyol mezőgazdaságban a kukoricamoly kártétele jelentős, ezért ez a technológia sikerrel alkalmazható a kártevővel szemben kevesebb növényvédő szer felhasználása mellett. Romániában az uniós csatlakozás előtt GM szóját (Roundup Ready) már előállítottak. A csatlakozás után kénytelenek voltak felhagyni vele, mert termesztése nem engedélyezett az EU-ban, csak kereskedelmi forgalmazása. Mivel a nehezen irtható gyomok ellen a hagyományos szójában nem tudtak gazdaságosan védekezni, a szója vetésterülete harmadára csökkent, így behozatalra szorulnak szójából (Románia korábban önellátó volt szójából).

technológiákkal és rezisztensebb növényekkel képzelhető el, ezért a jövőben a speciális technológiákra vonatkozó moratórium nem tartható fenn. Ráadásul a biotechnológia az egyik leggyorsabban fejlődő mezőgazdasági technológiává vált, amely a terméshozam növelésével kulcselem a világ éhezőinek élelmiszerellátásában, és a negatív környezeti ártalmak visszaszorításával hozzájárul a klímaváltozás mérsékléséhez. Hozzá kell tenni, hogy az éhezés az élelmiszertermelés növekedése mellett a szegények jövedelemhelyzetétől és az élelmiszerkereskedelmi láncok erőfölényétől is függ. A zöld forradalom és GMO közötti különbség abban rejlik, hogy a zöld forradalom közpénzből, a GMO viszont transznacionális vállalatok befektetéseiből született. Továbbá a zöld forradalom eredményeinek hasznosítása komoly állami szaktanácsadásra (mintavételek sokasága) épült, a GMO gyakorlati elterjesztésében viszont transznacionális vállalatok szaktanácsadására van szükség, ez pedig az állami szaktanácsadási munkahelyek feladásával jár együtt. Az új technológiától való félelem is szerepet játszik a „jogom van elfelejteni téged” magatartás kialakulásában. A termelékenység növekedését azonban nem érjük el új technológia alkalmazása nélkül.

A globális népesség élelmiszerigénye 2050-re 70%-al emelkedik. Ez azt jelenti, hogy a jelenleg megtermelt növények mennyiségének legalább a duplájára lesz szükség. Ugyanakkor a mezőgazdasági területek bővítésének a lehetősége korlátozott, a hektáronkénti terméshozam növelése pedig újabb „zöld forradalmat” feltételez. Ez csak megfelelő intézményekkel, megfelelő inputokkal, új

A globális szociális, gazdasági és környezeti összeomlás elkerülése érdekében elengedhetetlen a mezőgazdasági termelés radikális átalakítása. Ebből következik, hogy a fenntartható mezőgazdasági technológiákat célszerű a természeti erőforrások maximális kiaknázásának szolgálatába állítani a természeti javak kizsákmányolása nélkül. A különböző 32

gazdálkodási eljárások választási lehetőséget nyújtanak a gazdák számára az élelmezés- és élelmiszerbiztonság kihívásainak leküzdéséhez. A 21. század közepén mindhárom növénytermesztési technológiára (nevezetesen a hagyományos, az ökológiai és a biotechnológiai) szükség lesz az élelmiszer iránti növekvő kereslet kielégítéséhez. Az EU jogszabályrendszere viszont még nem teszi lehetővé a gazdák választási szabadságát a biotechnológia alkalmazására, a fennálló joghézagok pedig tagállami hatáskörben nem oldhatók meg az egyes tagországok eltérő gazdasági, agronómiai, kulturális stb. sajátosságai miatt.

Az EU-ban nem engedélyezett GM szervezetek véletlenszerű előfordulása nem tolerált akkor sem, ha ezek bármely harmadik országban forgalmazhatók. Míg a főbb takarmányexportőr országok meglehetősen gyorsan zöld utat adnak az újabb GM növényfajták bevezetésének a köztermesztésbe, az EU engedélyeztetési gyakorlata politikai és emocionális okokból kifolyólag lényegesen lassúbb: pl. az USA 15 hónap alatt lefolytat egy ilyen eljárást, ezzel szemben a Közösségben akár 3 évig is elhúzódik a procedúra. Ez mára oda vezetett, hogy számos GM növény termelése, forgalmazása és felhasználása a világ több országában engedélyezett, ugyanakkor az EU-ban tilos.

A GMO az EU-ban már 10 éve jelen van az élelmiszer-ellátási láncban. Egyes szakértők azért kritizálják a GMO bevezetését, mert összefüggésbe hozzák a növényvédőszer-gyártó vállalatok bevételének növelésével. Említést érdemel, hogy óriási vegyipari konszernek vásároltak fel nemesítő cégeket a transzgénikus növényfajták vetőmagpiacának megszerzéséért, így példátlan koncentrációs folyamat zajlott le a vetőmag- és növényvédőszer-iparban. Ma három transznacionális vállalat (Monsanto, DuPont és Syngenta) ellenőrzi a szabadalmaztatott vetőmagvak globális piacának csaknem felét évi 22 milliárd dollár árbevétel mellett. További három vállalattal (Bayer, BASF és Dow AgroSciences) együtt a globális növényvédőszer-piac háromnegyedét uralják. A transznacionális gabonakereskedő cégek (Cargill, ADM és Bunge) is rendelkeznek GM vetőmaggal kapcsolatos kutatási projektekkel, sőt szoros együttműködést építettek ki a Monsanto és Syngenta vállalatokkal. A gabonakereskedelem érdeke, hogy például a GM szóját kritika nélkül fogadják el a nemzetközi piacokon (elsősorban Európában), vagyis a vevők ne tegyenek különbséget szója és szója között, mert akadályozza a nemzetközi termékkereskedelmet. Ennek ellenére mindaddig lesz kínálat nem GM szójából is a nemzetközi piacon, amíg a vevők hajlandók megfizetni az árkülönbözetet, azaz a felárat.

A 2007-ben bevezetett zéró tolerancia számos problémát okoz a GM növények importjában, sőt a jövőben komoly hatással lehet az EU szójabab- és kukorica-, illetve ezek származékos termékeinek (szójadara, kukoricagluténtakarmány, száraz kukoricatörköly: DDGS) behozatalára. Ugyanis az exportőrök és importőrök képtelenek garantálni a 0,0% határértéket a tiltott GM összetevőkre. A pragmatikus szakértők elfogadhatónak tartják a 0,5% szennyezést, mert ez a határérték vonatkozik egyéb szennyeződésekre, mint például a szermaradványokra és a nehéz fémekre is, ráadásul a GM növények fogyasztása nem is jelent veszélyt a humán egészségre.

A GM növények termelése a világban Világszerte 25 ország 14 millió gazdaságában már 134 millió hektáron termesztenek genetikailag módosított (GM) növényeket, és 57 országban forgalmazzák azokat. A GM növények termőterülete az 1,4 milliárd hektár globális szántóterület 9 százalékára nőtt, amiből a fejlődő országok már közel 50 százalékkal részesednek. Közülük a legfontosabbak Argentína, Brazília, India, Kína, Paraguay és DélAfrika.

33

Mivel a mezőgazdasági termelők 90 százaléka a fejlődő országokban él, a géntechnológia ott gyorsabb ütemben hódít teret, mint a fejlett világban, bár jelenleg a GM növények még az Egyesült Államokban a legelterjedtebbek

(1. táblázat). A GM növényeket termelő országok csoportja 2009-ben Costa Rica-val bővült, Németország pedig felhagyott a Bt kukorica termesztésével.

1. táblázat: A világ vezető GM növény-termesztő országai (2009) (Me.: millió hektár) Megnevezés USA Brazília Argentína India Kanada Kína Paraguay Dél-Afrika

Termesztett GM növények 64,0 21,4 21,3 8,4 8,2 3,7 2,2 2,1

Szójabab, kukorica, gyapot, repce, tök, papaya, lucerna, cukorrépa Szójabab, kukorica, gyapot Szójabab, kukorica, gyapot Gyapot Repce, kukorica, szójabab, cukorrépa Gyapot, paradicsom, nyárfa, papaya, paprika Szójabab Kukorica, szójabab, gyapot

A GM növények közül 2009-ben a szójabab foglalta el a legnagyobb területet 69 millió hektárral, ez a világ szójaterületének 77 százaléka volt. Második helyen, 41 millió hektárral a GM kukorica állt, aránya a világ

kukoricaterületéből 26 százalékra emelkedett. Majd a GM gyapot és GM repce következett 16 és 7 millió hektárral, amivel 49 százalékos, illetve 21 százalékos területi részesedést értek el (2. táblázat).

2. táblázat: A főbb GM növények területe a világon 2009-ben Termény

GM fajták

Összes terület

terület millió ha

Szója Kukorica Gyapot Repce Ezek összesen

90 158 33 31 312

69 41 16 7 133

terület aránya % 77 26 49 21 45

Forrás: USDA [2010], ISAAA [2010]

Az Egyesült Államokban és Argentínában a szójaterület 91 százalékán, illetve 98 százalékán termesztettek GM szójababot 2009-ben. Brazíliában a GM szójabab részesedése a vetésterületből már elérte a 71 százalékot, pedig hivatalosan csak 2005-től engedélyezték a GM szójabab termesztését. Az Egyesült Államokban 2009-ben a kukoricaterület 85 százalékán,

Argentínában 50 százalékán termesztettek GM kukoricát. Brazília kormánya 2008 februárjában engedélyezte a MON810 termesztését, 2009-re a GM kukorica aránya 30-53% között alakult (nyári kukorica esetében 30%; téli kukoricánál 53%). Említést érdemel még, hogy Kanadában a GM repce 93 százalékkal részesedett a vetésterületből 2009-ben (3. táblázat).

34

3. táblázat: A GM termények részesedése a vetésterületből a legnagyobb exportőr országokban (2009) Termény GM szója GM repce GM kukorica

Exportőr

Részesedés (%)

USA Argentína Brazília Kanada USA Argentína Brazília*

91 98 71 93 85 50 30-53

Forrás: USDA [2010], ISAAA [2010] *Brazíliában 2008 februárjában engedélyezték a GM kukorica (MON 810, Liberty Link) termesztését (részesedése a vetésterületből 2009-ben: nyári: 30%; téli: 53%)

Az Európai Unióban egyelőre csak a MON810, vagyis egy ún. Bt (a Bacillus thuringiensis baktérium rovarölő hatású, kristályszerű, ún. Cry fehérjéit termelő), valamint a glufonizátammónium-toleráns T25 transzgénikus kukoricafajták termeszthetők. Előbbi csak a lepkékre (Lepidoptera) hat, így többek között a kukoricamoly lárváit pusztítja el. A GM növények árutermelése 2009-ben csupán hat – Spanyolország, Csehország, Portugália, Szlovákia, Románia és Lengyelország – tagállamban folyt, mintegy 95 ezer hektáron.

A nem engedélyezett GM növények gazdasági hatása az EU takarmányimportjára Gabonafélék és származékaik importja Az EU nagy mennyiségű takarmányt importál olyan harmadik országokból, amelyek GM növényeket termesztenek. A kukoricaimport évi 2,5-14,0 millió tonna között mozgott 2000/2001 és 2009/2010 között, vagyis az összes termelés 4-10 százalékát tette ki. Az import zöme Argentínából, Brazíliából és az USA-ból származott, de az Unió 2003 óta Szerbiától és Ukrajnától is vásárol kukoricát (4. táblázat)..

4. táblázat: A kukorica globális kereskedelme (Me.: millió tonna) Megnevezés Globális kereskedelem

2009/2010

2010/2011*

86,0

88,5

Exportőrök USA Argentína Brazília Ukrajna Dél-Afrika

49,5 12,0 7,5 5,0 2,5

50,8 13,0 7,0 5,0 2,5

Importőrök Japán Mexikó

16,3 8,0

35

16,3 9,1

Megnevezés

2009/2010

2010/2011*

7,8 5,0 2,5

8,6 5,4 2,5

Dél-Korea Egyiptom EU-27

*Előrejelzés; Forrás: USDA [2010] és Toepfer International [2010]

with Solubles:DDGS) évi 1,4 millió tonnát tett ki. Ez a mennyiség mára évi 1,0 millió tonna alá csökkent az EU által még nem engedélyezett újabb GMO összetevő miatt.

Az EU 1997 óta gyakorlatilag nem vásárol kukoricát az USA-tól, mert a GMO-k engedélyezése nem harmonizál a világ legnagyobb kukoricatermelő és -exportőr országaiéval, így az utóbbi években importigényét elsősorban Argentína, Brazília és Ukrajna elégítette ki. 2007/2008-ban problémák adódtak az Argentínából érkező kukoricával is, mert az nem engedélyezett GMO-t (GA21) tartalmazott, de 2008 márciusában megadták a forgalomba hozatalára vonatkozó engedélyt. Ekkor az EU kukoricaigényét jelentős mértékben pótolta Brazília. 2007 elején a Brazíliából származó kukorica CIF Rotterdam és CIF Tarragone ára elérte a tonnánként 230 eurót, míg az USA-ból érkező kukorica (elméletileg) tonnánként 180 euróba került volna. Az árkülönbözet oka, hogy Brazíliában 2008 előtt még nem engedélyezték a GM kukorica termesztését, ezért az EU keményítőipara is brazíliai kukoricát vásárolt, ami tonnánként akár 50 euróval magasabb árat jelentett a takarmánykeverék-gyártóknak. 2008 februárjától már Brazília is engedélyezte a MON810 GM kukorica GM kukorica előállítását, annak EU-ba irányuló exportja azonban nem okozhat gondot, hiszen engedélyezett fajtáról van szó. Az EU Szerbiából és Ukrajnából származó GMO-mentes kukorica importja azonban mérsékeli ezt a problémát.

A kieső kukorica, CGF és DDGS többé-kevésbé helyettesíthető egyéb takarmányalapanyagokkal. Az import drasztikus csökkenése néhány tagállamban azonban gondot okozhat a takarmányozásban, ugyanis a CGF-et és DDGS-t elsősorban a tengeri kikötővel rendelkező tagállamok (Spanyolország, Egyesült Királyság, Portugália, Hollandia és Írország) importálják. E termékek helyettesítése más takarmány-alapanyaggal a fuvarköltségek növekedését jelentheti: pl. a kukorica Magyarországról Spanyolországba szállítása tonnánként 60 euróba kerül, ezért nem is adunk el oda kukoricát.

Fehérjetakarmány-import A szója globális termelése 220-250 millió tonna között mozgott az elmúlt években. Ebből a három meghatározó ország, az USA, Brazília és Argentína a világtermelés 85%-át állítja elő. Említést érdemel még Kína és India szójatermelése. Az USA, Argentína és Brazília részesedése a szójabab világexportjából 90 százalék körül alakul. Kína a világ első számú szójaimportőre, 2009/2010-ben 46 millió tonna szóját importált (a világkereskedelem 55 százalékát), ami a Közösség importjának közel háromszorosa. Az EU-27 részesedése a szója világimportjából a jövőben tovább csökkenhet az állattenyésztés kibocsátásának visszaesésével (5. táblázat).

Az USA-ban 2006 óta termesztett Herculex kukoricák példájából is jól látható volt, hogy az engedélyezés késleltetése komoly hatást gyakorolhat az EU takarmánypiacára. A szinte kizárólag az USA-ból érkező kukoricagluténtakarmány (Corn Gluten Feed: CGF) importja néhány évvel ezelőtt még évi 5 millió, míg a száraz gabonatörkölyé (Distiller's Dried Grains 36

5. táblázat: A szójabab globális kereskedelme (Me.: millió tonna) Megnevezés

2009/2010

2010/2011*

85,4

87,9

Globális kereskedelem

Exportőrök USA Brazília Argentína Paraguay

39,6 28,4 7,5 5,4

36,7 28,9 12,5 4,8

Importőrök Kína EU-27 Japán Mexikó Tajvan

46,0 13,0 3,6 3,5 2,5

49,0 12,6 3,6 2,5 2,3

*Előrejelzés ; Forrás: USDA [2010]

Kína és India kivételével a többi szójatermelő és -exportáló ország átállt a GM szója termelésére. Ismeretes, hogy 2009-ben a GM szója vetésterülete az USA-ban 91 százalékot, Argentínában 98 százalékot, Brazíliában 71 százalékot ért el.

USA a szójaliszt globális kivitelének 85 százalékát adja. Az EU 40 százalékos részesedése a globális szójalisztimportból jelentősnek mondható, de a behozatal stagnálásával, illetve csökkenésével számolhatunk az állati eredetű termékek előállításának visszaesése esetén (6. táblázat).

A szójaliszt világkereskedelme a szójababéhoz hasonló képet mutat: Argentína, Brazília és az

6. táblázat: A szójaliszt globális kereskedelme (Me.: millió tonna) Megnevezés Globális kereskedelem

2009/2010

2010/2011*

56,0

56,6

Exportőrök Argentína Brazília USA India

26,0 12,0 10,2 2,2

29,3 11,8 8,0 3,1

Importőrök EU-27 Vietnám Indonézia Thaiföld Japán *

Dél-Korea Előrejelzés.; Forrás: USDA [2010]

22,5 2,6 2,5 2,2 1,9

23,5 2,7 2,6 2,2 1,9

1,9

1,9

37

A 2009-ben az Európai Unió 13 millió tonna körüli szójabab-behozatalának 69 százaléka Brazíliából, 17 százaléka az USA-ból, 1 százaléka Argentínából származott. A maradék 13 százalékot elsősorban más dél-amerikai országoktól, valamint Kanadától szerezte be. A közel 21 millió tonna körüli szójalisztimport 54 százaléka Argentínából, 42 százaléka Brazíliából,

1 százaléka az USA-ból érkezett. Összességében a Közösség szójabab- és szójaliszt-behozatalának 97 százaléka a világ három legnagyobb szójatermelőjétől – az USA, Brazília és Argentína – származik (7. táblázat). Az import forrásai tekintetében nincs igazán alternatíva.

7. táblázat: Az EU-27 szója- és szójalisztimportjának alakulása származási országok szerint Megnevezés Szójabab összesen Brazília USA Argentína Szójaliszt összesen Argentína Brazília USA Forrás: Toepfer International [2010]

2007 (millió tonna) 15,1 9,5 3,3 0,3 23,6 14,6 8,5 0,2

2008 (millió tonna) 14,4 8,5 3,7 0,3 23,2 13,2 9,1 0,5

2009 (millió tonna) 12,9 8,9 2,2 0,1 20,7 11,2 8,7 0,3

2009 (%) 100 69 17 1,0 100 54 42 1,0

A 2009/2010 gazdasági évben 85 millió tonna takarmány-alapanyagot használtak fel az EUban, ebből az importhányad meghaladta a 40 százalékot. A behozott legfontosabb fehérjetakarmányok körébe tartozik az olajosmagliszt, ennek több mint 50%-a az import. Emellett a 13 millió tonna importált szójababból 11 millió tonna szójaliszt készült az EU-ban, vagyis szójaliszt-egyenértékben kifejezve az olajosmagliszt importhányada eléri a 70%-ot (8. táblázat). A 33 millió tonna szójaliszt (ebből 1 millió tonna készült az EU-ban termelt szójából) mellett 12 millió tonna repcedarát és 5 millió tonna napraforgódarát (ebből 2 millió tonna volt az import) használtak fel keveréktakarmány előállításra, vagyis kétszer annyi szójalisztet, mint repceés napraforgódarát.

Az EU szójaliszt felhasználása 2009-ben 33 millió tonnát tett ki, ebből 21 millió tonna volt az import, a 13 millió tonna importált és 1 millió tonna saját termelésű szójabab feldolgozásából pedig 12 millió tonna szójaliszt készült. Megjegyzendő, hogy az EU-ban előállított szójaliszt legalább 90%-a takarmánycélú felhasználásra megy. Az Európai Unió évtizedek óta képtelen saját termelésből kielégíteni a magas fehérjetartalmú takarmányok iránti belső igényét, a fehérjetakarmányok túlnyomó része Dél- és Észak-Amerikából érkezik, ahol az exportőr országok már számottevő arányban termelnek géntechnológiával módosított szójababot és repcét.

38

8. táblázat: Takarmány-alapanyag felhasználása az EU-ban (M.e.: millió tonna) Megnevezés Összesen Olajosmagliszt Gabona melléktermék (CGF, DDGS) Citrus-/cukorrépa pellet Hüvelyesek (borsó, bab, csillagfürt) Melasz

Felhasználás 2008/2009 82,6 56,2 12,6 5,3 2,4 5,9

Felhasználás 2009/2010 85,0 57,8 13,8 5,9 2,4 5,2

Import 2008/2009 35,6 30,4 0,5 1,4 0,3 2,8

Import 2009/2010 34,7 30,4 1,0 1,3 0,2 1,8

Forrás: Toepfer International [2010]

A GM szója vetésterületének nagy aránya kihat a GMO-mentes (pontosabban az EU-ban jelölésre nem kötelezett, vagy GMO-mentes standard) szójaliszt nemzetközi kereskedelmére. A jelölésre nem kötelezett szójaliszt költsége ugyanis magasabb, mert termelésére, tárolására és szállítására szigorú előírások vonatkoznak a keresztszennyeződés elkerülése érdekében. Jelenleg Brazília az egyetlen mérvadó, GMOmentes szójalisztet exportáló ország, ezen árura Norvégia és Svájc mellett még az EU-ban van kereslet. Évi 3 millió tonna jelölésre nem kötelezett szójalisztet használnak fel az EU-ban, ami az összes szójaliszt-fogyasztás mindössze 8,5 százaléka, vagyis gyakorlatilag egyfajta réspiaci termékről van szó, amelyet szinte kizárólag a csirkehús-termelőknek értékesítenek Franciaországban, az Egyesült Királyságban, Ausztriában, Svájcban és a skandináv országokban [Toepfer International, 2008].

kereskedelemben kevesebb GMO-mentes szóját értékesít, mint amennyit előállít. A felárral nem értékesíthető GMO-mentes szóját GM szójával összekeverve „genetikailag módosított” szójaként forgalmazzák. A visszaszoruló „hagyományos” szójabab termelésének, kezelésének és szállításának többletköltsége természetesen az árában is érvényesül. A GM fajták területének növekedésével az árkülönbség az utóbbi években fokozatosan emelkedett. Az EU szójaimportjában a GM szója aránya 60-80% között változik, ennek legnagyobb részét keveréktakarmány előállítására használják. A vendéglátóiparban is folyamatosan nő a GM szójaolaj felhasználása. Hazugságban élünk, ha az élelmiszer-ellátási lánc GMO-mentességéről beszélünk. A GM szója behozatala ugyanis legális, ha az adott GM szójafajta kereskedelmi forgalmazását engedélyezte az EU. Az élelmiszer-kereskedelmi láncok polcain szinte alig lehet GMO szennyeződéstől mentes élelmiszert találni, ezért nem célszerű GMOmentes, hanem sokkal inkább jelölésre nem kötelezett (GMO-mentes standard) kínálatról beszélni.

Brazíliában a GMO-mentes szója termelése többletköltséget jelent a gazdáknak, amit a termelői árakban érvényesítenek is. A GM szója termelésének növekedésével a jelölésre nem kötelezett szójalisztért fizetett felár ugrásszerűen emelkedett: 2004-ben a prémium tonnánként 5 dollár, 2005-ben és 2006-ban már 10 dollár volt, míg 2007 óta a szűkös kínálat miatt tonnánként 60-80 dollárral kellett többet fizetni. 2009-ben a mintegy 57 millió tonna szójatermelés 16%-a, került GMO-mentes jelöléssel ellátott szójaként értékesítésre, pedig a vetésterület 30%-án vetettek hagyományos szóját. Ez azt mutatja, hogy Brazília a hazai és nemzetközi

Ami a hazai takarmányalapanyag-behozatalt illeti, a kukorica kivételével nálunk sem más a helyzet, mint az Európai Unióban általában. 2009-ben Magyarország 654 ezer tonna szójadarát és 74 ezer tonna egyéb olajosmagdarát importált, ami közel 20 százalékos hányadot jelent a takarmánykeverék-gyártásban 39

(9. táblázat). A külkereskedelmi statisztika alapján nehéz megbecsülni Magyarország DDGS és kukoricaglutén-takarmány importjának mennyiségét és értékét. E két

termék HS kódok szerint nem elkülöníthető, a rendelkezésre álló adatok alapján a felhasználás egyelőre elhanyagolható.

9. táblázat: Takarmánynövények és -termékek importja Magyarországon (HS kód szerint) (Me.: tonna) Megnevezés Malomipari hulladék és melléktermék (2302) Egyéb élelmiszeripari melléktermék (2303) Olajpogácsa szójababból (2304) Másféle olajpogácsa (2306) Durva örlemény, pellet (1103) Olajosmagliszt vagy -dara (1208) Más takarmányövény-pellet, vagy másféle formában (1214)

2007

2008

2009

420 22 024 831 571 92 441 374 5 390 3 743

1 031 25 785 796 139 54 730 1 463 4 183 3 708

2 964 42 676 654 648 74 408 2 176 3 979 796

Forrás: KSH és AKI [2010];* Előrejelzés.

Nyilvánvaló, hogy az EU képtelen csökkenteni függőségét az importált mezőgazdasági nyersanyagoktól. Ugyanakkor az EU-ban az állattenyésztés évi kibocsátásának értéke 150 milliárd euró körül alakul. Az Unió tehát két lehetőséggel áll szemben: vagy elfogadja, hogy élelmiszer-kibocsátása visszaesik és behozatala nő (különösen húsfélékből), vagy a nemzetközi piaci folyamatokhoz igazodva – természetesen szigorú kockázatbecslés érvényesítése mellett – nem késlelteti a GM növények engedélyeztetését. Számos szakmai érdekképviseleti szervezet az engedélyezési eljárások felgyorsítását és egyszerűsítését követelik az EU-ban, egyébként a takarmányellátásban komoly hátrányok érhetik az állattartókat [DG AGRI, 2007].

azokat vagy sem. Az engedélyezési eljárásnál egyes országok (különösen Argentína és Brazília, kevésbé az USA) általában figyelembe veszik az exportpiacokra gyakorolt hatást is. Ennek ellenére Argentínában és Brazíliában – a koegzisztencia-szabályozás hiányában – az illegális vagy kísérleti termesztésből származó nemkívánatos GMO keveredhet az EU által engedélyezett GM növénnyel. Az EU-ban nem, de az exportőr országokban engedélyezett GM növények kiterjedt termesztésével a jövőben egyre komolyabb, gyakoribb kereskedelmi akadályokra számíthatunk a nemzetközi kereskedelemben, sőt egyre több növény esetében, ugyanis a becslések szerint a GM növényfajták (vektor konstrukció) száma a 2009. évi 30-ról 120-ra emelkedik 2015-re.

A jövőben a mezőgazdasági nyersanyagok iránti kereslet további növekedésével számolhatunk az élelmezés, a takarmányozás és a bioenergiaelőállítás oldaláról egyaránt. A mezőgazdasági termelés továbbra is a most hasznosított földterületen fog összpontosulni, ezért a legfőbb cél a termelékenység növelése lesz. Ez elkerülhetetlenül még inkább előtérbe helyezi a biotechnológia alkalmazását. A világ mind több országában fognak GM növényeket termelni és forgalmazni, függetlenül attól, hogy az EU milyen gyorsan, illetve egyáltalán engedélyezi

Az Unió 1999 júniusa és 2003 augusztusa között de facto moratóriumot hirdetett a GM növények engedélyezésére, késleltette az eljárásokat, néhány tagállam pedig megtiltotta a GM növények kereskedelmi vagy kísérleti célú termesztését. Ezért az Egyesült Államok, Kanada és Argentína 2003-ban a Világkereskedelmi Szervezetnél (WTO) a kötelezettségvállalások megszegése miatt eljárást indított az EU-val szemben, arra hivatkozva, hogy a moratórium alkalmazásának nincs tudományos alapja. Az Európai Bizottság 2004-ben feloldotta az 40

engedélyezési tilalmat, aminek előfeltétele az elővigyázatosság elvének alkalmazása mellett a jelölésről és nyomon-követhetőségről szóló rendeletek hatálybalépése volt. A moratórium feloldása óta az EU a 2001/18/EK irányelv alapján számos GM termék importját és kereskedelmét engedélyezte [Bánáti et al., 2007].

A fehérjetakarmány helyettesítésének lehetősége A dél-amerikai országok fehérjetakarmányexportját nem tudják más országok helyettesíteni, mert a szójatermeléshez szükséges éghajlati viszonyok behatárolják a szójatermelésre alkalmas régiók körét. Nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy világszerte élesedik a művelhető földterületekért folytatott verseny a gabona és olajnövények (elsősorban szója) között, ezért nem várható az olajnövények vetésterületének jelentős növekedése, vagyis egyre fontosabb lesz a fajlagos hozam növelése.

Az EU jelenlegi tervezete szerint a tagállamok hatáskörébe kerülne a GM növények termesztésének engedélyezése, ezzel szemben a GM növények kereskedelmének engedélyezése továbbra is uniós hatáskör marad. Az USA álláspontja szerint a tagállamok negatív „önrendelkezése” a GM növények termesztésének engedélyezéséről valószínűleg sérti a WTO megállapodást (az 1999-2003 között alkalmazott védzáradékhoz hasonlóan), sőt megbonthatja az EU egységét is. Ugyanakkor érdemi előrelépést jelent, hogy a GM növények kereskedelmének engedélyezése felgyorsul. A WTO-ban a vitarendező eljárásban kilátásba helyezett esetleges szankciókat az USA még nem léptette életbe, mert utolsó esélyt adtak az EU bizottságnak egy kompromisszumos javaslat kidolgozására. Az USA számára átmenetileg elfogadható lehet a GM növények termesztésének és kereskedelmének eltérő uniós szabályozása, mert a GM növények termesztését engedélyező tagországok, így például Spanyolország kedvező tapasztalatai követendő példát jelenthet más tagországok számára. A nemzetközi kereskedelem képviselőinek és a GM növények termelőinek egyelőre elfogadhatónak tűnik az újabb GM növények kereskedelmének gyorsabb engedélyezési eljárása az EU-ban, a GM vetőmagot forgalmazó vállalatoknak azonban nem, mert legfeljebb a GM növények termesztését engedélyező tagországokban erősíthetik tovább jelenlétüket. A tagországonként „eltérő megközelítés” elvét, mint átmeneti megoldást várhatóan elfogadja az USA.

A szója és szójaliszt nagyobb arányú kiváltásához nincs elégséges egyéb fehérjeforrás – állati fehérje (halliszt, hús- és csontliszt) vagy alternatív növényi fehérjeforrás (takarmányborsó, takarmánybab, édes csillagfürt és repcedara) – a nemzetközi piacon. A táplálóérték szempontjából is csak szerény mértékben helyettesíthető a szójaliszt az esszenciális aminosavak optimális összetétele miatt. A takarmányborsó, a takarmánybab és az édes csillagfürt termelésének növelése alternatívát jelent(het), habár e növények vetésterülete az utóbbi években a többlettámogatás – fehérjenövények termeléshez kapcsolt kiegészítő támogatása – ellenére csökkent (egyébként a szubvenció megszüntetése várható). Az olaj- és fehérjenövények vetésterületének növelésével az importált szója és szójaliszt legfeljebb 10-20%-a helyettesíthető. Mivel a repcebehozatal jelentős emelkedésére nem számíthatunk, a napraforgódara növekvő importjával csak elenyésző mértékben váltható ki a szója és szójaliszt. A kukoricaglutén-takarmányt helyettesítheti a repcedara, a pálmamag-dara és a takarmánygabona (természetesen magasabb 41

áron). Például a biodízelgyártás felfutásával valamelyest még bővülhet az olajnövények vetésterülete, így nőhet a repcedara (és a napraforgódara) termelése.

termesztését mindaddig, amíg nem engedélyezi importjukat. Továbbá nem zárható ki az illegális termesztés sem Dél-Amerikában, vagyis a legálisan előállított szója mind Argentínában, mind Brazíliában az EU által nem engedélyezett GMO-t tartalmazhat.

Az Európai Unió jelentősége a szója és szójaliszt globális kereskedelmében csökken: az évi 13 millió tonna szója és 21 millió tonna szójaliszt importja a nemzetközi forgalomnak 15, illetve 40 százalékát képviseli. Ezzel szemben Kína évi 46 millió tonna körüli szójaimportja már a volumen 55 százalékát teszi ki. Ázsia, elsősorban Kína növekvő kereslete egyben azt is jelenti, hogy Argentína és Brazília számára egyre kevésbé lesz fontos az EU piaca.

A GM növények használatáról szóló állásfoglalás Németországban 2009. október 13-án a Német Leopoldina Természettudományos Akadémia, az Országos Tudományos Akadémia, az "Acatech" Német Műszaki Tudományok Akadémiája, valamint a Berlin-Brandenburg-i Tudományos Akadémia a Német Tudományos Akadémiák Uniója nevében közös állásfoglalást adtak ki a GM növények használatával kapcsolatosan. Ebben a zöld géntechnológia felelősségteljes alkalmazása és a szabadföldi kísérletekre vonatkozó szabályozás mérséklése mellett szállnak síkra. Állásfoglalásukban új politikát követelnek a zöld géntechnológia területén [Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina, 2009].

Amennyiben az EU-ban a GMO-k (elsősorban kukorica és szója) engedélyezésének gyakorlata nem változik, azaz továbbra is zéró-tolerancia vonatkozik a (még) nem engedélyezett, de az exportőr országokban már termesztett GMOkra, az állattenyésztés (átmenetileg) elveszítheti a fehérjebázisának egy részét. Ennek hatására csökkenhet az állati eredetű termékek, elsősorban baromfi- és sertéshús előállítása, ami kihat az állattenyésztési szektor teljesítményére. Ma az EU állattenyésztése adja a mezőgazdaság termelési értékének 40%-át. Az ágazat nemzetközi versenyképességének romlásával csökken a mezőgazdasági jövedelem és a foglalkoztatás, valamint emelkednek a húsárak. Ezzel szemben Brazíliában és Argentínában még tovább emelkedhet az állattenyésztés kibocsátása, ahonnan az EU a még engedélyezett GM növényekkel takarmányozott állati termékeket importálna egyre nagyobb mértékben. Az állati termékek behozatalának növekedése és a magasabb uniós takarmányárak végül a hús fogyasztói árának emelkedéséhez vezetne.

Az 1970-es években kibontakozó géntechnológia mára minden bizonnyal az orvos-biológiai kutatás legfontosabb eszközévé vált, a tudományt számottevő új ismeretekkel gazdagította, és jelentős hatást gyakorolt úgy a gazdaságra, mint a társadalomra. Miközben a géntechnológia szigorú szabályokkal körülbástyázott alkalmazása az ipari mikrobiológia és az orvostudomány terén ("fehér" és "vörös" géntechnológia) Európában is általánosan elfogadottá vált, a genetikailag módosított növények előállítását és felhasználását ("zöld" géntechnológia) erősen korlátozzák a bevezetett politikai keretfeltételek. Ebből adódóan lényegében jelentősen gátolják az ezzel kapcsolatos kutatásokat is.

Az USA az újabb GM szója termesztésével láthatóan nem várja meg az EU importengedélyét. Nehezen képzelhető el az is, hogy hosszabb távon az EU potenciális vásárlóereje képes megakadályozni Brazíliában és Argentínában az új GM növények

A Német Szövetségi Köztársaságban működő tudományos szervezetek 2009-ben ismételten felszólították a Szövetségi Kormányt arra, hogy a németországi zöld géntechnológia területén ne csak a kutatást, hanem annak alkalmazását is 42

támogassa. A tudományos közvélemény álláspontját összegezve a Nobel-díjas Christiane Nüsslein-Volhard megállapította, hogy "Németországban mind ez idáig nem sikerült kellőképpen elfogadtatni azt, hogy a géntechnológia alkalmazása a növénytermesztés területén eddig kiaknázatlan lehetőségeket kínál az ökológiai mezőgazdaság, a fokozottabb környezetvédelem, a biológiai sokféleség és az egészség megőrzése terén. A molylepkékkel, gombafertőzésekkel, vírusokkal és fonálférgekkel szemben rezisztens növények nem szorulnak permetezésre. A kedvezőtlen termesztési feltételekhez, szikes és karsztos talajokhoz, szárazsághoz jobban alkalmazkodó növények termesztésére nyílik így lehetőség, a terméketlen földterület pedig ismét termékeny talajjá változtatható… Kiválóan képzett kutatókat exportálunk korszerű vetőmagvak és agráripari technológiák helyett."

Ez a konkrét politikai-jogalkotói munka szempontjából azt jelenti, hogy a kutatásnak és a gazdaságnak a tudományos intézmények és a középvállalatok számára mind adminisztratív, mind pénzügyi szempontból elfogadható tudományosan megalapozott peremfeltételekre van szüksége a zöld géntechnológiában rejlő lehetőségek kiaknázása céljából. A kutatások további folytatásához és a jövőbeni nyersanyagok biztosításához a gyakorlatban használható küszöbértékekre van szükség. A küszöbérték, vagyis az adott termékben a genetikailag módosított örökítő anyag megengedett százaléka fontos szempont a gazdaság, a tudomány és a kutatás számára. Így például a német és az uniós élelmiszertermelés mezőgazdasági nyersanyagok behozatalát igényli (különösen a takarmány-előállítás). Ezért az EU-ban az élelmiszerekre és a takarmányokra vonatkozó 0,9%-os küszöbérték mellett elengedhetetlen a hagyományos vetőmagoknál a technológiailag elkerülhetetlen GMO szennyeződés kötelező, de gyakorlati szempontokon alapuló feltüntetése. Továbbá szükség van az EU-ban (vagy egyes tagországaiban) nem engedélyezett GMO-k küszöbértékének megállapítására is. A GM növényekkel kapcsolatos engedélyezési eljárás elhúzódásának felelőssége részben a Szövetségi Köztársaságot terheli. A jövőben az EU engedélyezési eljárás felgyorsítására van szükség, egyébként Európa végleg lemarad a világversenyben.

A tudományos közvélemény a zöld géntechnológia megfelelően átgondolt és ésszerű, az egyéb növénytermesztési módszerekkel kombinált és a helyi feltételekhez igazított alkalmazása mellett száll síkra. A zöld géntechnológiával kapcsolatos alkalmazott kutatás támogatására szólítanak fel az elért eredmények gyakorlatba való átültetésének elősegítése érdekében. Mivel korszerű kutatások sem folytathatók szabadföldi kísérletek nélkül, Németországban a kutatás jelenlegi intenzitása és magas színvonala nem lesz fenntartható, amennyiben az útjában álló eddigi akadályok továbbra is fennmaradnak. Világszerte számos olyan ígéretes géntechnológiai kutatás zajlik, amelyek messze túlmutatnak a növények élelmiszerként és takarmányként való előállításán. Említést érdemelnek a cellulózalapú hatékony(abb) bioüzemanyagok előállításával kapcsolatos kísérletek, mert lehetővé teszik élelmiszernövények melléktermékének ilyen célú hasznosítását. Nem szabad megfeledkezni arról sem, hogy a modern mezőgazdaság a legkorszerűbb növénytermesztési módszerek, így a géntechnológia alkalmazása nélkül képtelen lesz a fenntarthatósági célt elérni.

A forgalomba hozatal fogalma összefonódik a gazdasági felhasználás fogalmával, ami akadályt gördít a tudományos szabadföldi kísérletek elé. A tudomány és a kutatás szabadságának megőrzése érdekében egyértelművé kell tenni azt, hogy a hagyományos termékekben engedélyezett nyomokban megjelenő GMO-ra nem vonatkoznak a forgalomba hozatalra előírt rendelkezések. Németországban az érvényes felelősségvállalási rendelkezések burkolt, vétség nélküli felelősséget is magukban foglalnak. Ez azt jelenti, hogy például egy felsőoktatási intézmény vagy egy gazdálkodó olyan károk 43

okozásáért is felelősséggel tartozik, amelyeket nem okozhat és annak előidézéséért felelősséget nem vállalhat. Elfogadhatatlan, hogy egy szigorú engedélyeztetési eljárás keretében jóváhagyott GM fajtákat veszélyes anyagnak tekintsenek. A GM növényekre vonatkozó jogi felelősséget nem szabad a többi növényfajtától eltérő módon kezelni.

játszik például a kultúrnövények ökológiai termeszthetőségi határainak kiterjesztésében és a biológiai sokféleség megőrzésében is. A tudománynak és a politikával karöltve törekednie kell ezen összefüggések megismertetésére és a jövő szempontjából számottevő lehetőségeket kínáló fejlesztési iránynak az elfogadtatására. Ehhez hosszú távú, tudományos eredményeken alapuló törvényi háttér kidolgozására is szükség van.

A termőhely-nyilvántartásra vonatkozó hatályos rendelkezések, különös tekintettel a termőterületre vonatkozó nyilvános és személyes adatok rögzítése az alapvető emberi jogok megszegését jelenti. Az adatok felhasználásával kapcsolatban széleskörű visszaélések történtek, aminek következményeként komoly mennyiségű termény megsemmisítésére került sor. A nyilvántartásba vétel három hónapos határideje ésszerűtlen, ezért célszerű egy hónapra korlátozni. A kukoricára megállapított izolációs távolságnak (150 m a hagyományos kukoricától és 300 m az organikus kukoricától) sem tudományosan megalapozott indoka, sem gyakorlatban igazolt alapja nincs, ezért indokolt az izolációs távolságot tudományos bizonyítékok alapján csökkenteni.

A GM növények és a fenntarthatóság kérdése az USA-ban A Lincoln elnök által 1863-ban létrehozott National Academy of Sciences1 (Nemzeti Tudományos Akadémia) 2010-ben először készített átfogó tanulmányt a GM növények környezeti, gazdasági és társadalmi hatásairól. Az elemzés szerint a biotechnológia alkalmazása lényeges – ha nem is feltétlenül globális, sőt idővel csökkenő – környezetvédelmi és gazdasági előnyökkel járt az amerikai gazdák számára a konvencionális mezőgazdasági gyakorlatban alkalmazott hagyományos fajtákkal összehasonlítva [The National Academy of Sciences, 2010].

A géntechnológia közismerten hasznos szerepet tölt be a gyógyszerek és élelmiszer-adalékok gyártásában, amit a társadalom már elfogadott. A zöld géntechnológia ugyanerről szól. A cél ugyanis, hogy a géntechnológiai kutatással a hagyományos eljárásoknál koncentráltabb és gyorsabb eredményt érjünk el. A GMO-t tartalmazó élelmiszer negatív tartalmú jelölése a címkén félrevezető a fogyasztók számára, mivel a kereskedelemben kapható élelmiszerek több mint 70%-ának előállítása a géntechnológiához kapcsolódik (például állati takarmányok, élelmiszer-adalékok és gyógyszerek alkalmazásával) káros közegészségügyi következmények nélkül. A fogyasztókat arról is tájékoztatni kell, hogy a zöld géntechnológia az élelmiszer-előállítás mellett fontos szerepet

A tanulmány megállapítja, hogy a GM növények általánosságban kevesebb negatív hatást gyakorolnak a környezetre, mint a hagyományosan termesztett, nem GM növények. A HR (herbicide-resistant: gyomirtó rezisztens) GM fajták alkalmazása hozzájárult a kímélő talajművelés (conservation tillage) elterjedéséhez és a talajerózió csökkenéséhez. A Bt (Bacillus thuringiensis) GM fajták elterjedésével visszaesett a rovarirtó szer felhasználása, ami kedvező hatást gyakorolt a környezetre és az élővilágra. A Bt fajtákkal szemben kifejlesztett rezisztencia eddig lassú volt, így csekély gazdasági, illetve agronómiai következményekkel járt (2 rovarfaj fejlesztett ki ellenállást a Bt fajtákkal szemben).

1

A National Academy of Sciences-nek 2100 amerikai és 350 külföldi tagja van, akik közül mintegy kétszázan Nobel díjat nyertek.

44

Ugyanakkor a szigorú toleranciaszintek miatt a GMO-szennyezés komoly probléma a nem GM növények piaci előnyeinek kihasználásában érdekelt gazdák számára, ugyanakkor a nem GM növények termelőinek védelme azonban nem jelent megoldást, hanem sokkal inkább a toleranciaszintek enyhítése.

kezelési program létrehozásához, hatékony növényvédelmi gyakorlat elterjedéséhez.

A GM vetőmagot felhasználó gazdák gazdasági előnyei rendszerint meghaladták a technológiai többletköltséget. A költséghatékony és rugalmas gyomirtás, valamint a kártevők által okozott terméskiesés csökkenése miatt a termelési költség relatíve alacsonyabb, míg a fajlagos hozam rendszerint magasabb volt, mint a hagyományos vetőmagból előállított termés esetében. A GM fajták termelői árakra gyakorolt hatása nem teljesen világos. A GM vetőmagot elsőként alkalmazó amerikai gazdák általánosságban gazdasági előnyt könyvelhettek el a technológiát később elfogadó országok termelőivel szemben. A GM növények nem GM növényekre és az állattartásra kifejtett gazdasági hatása további vizsgálatokat igényel. A keresztbeporzás csökkentheti a nem GM növények piaci értékét, habár ennek pontos gazdasági hatását nem elemezték az utóbbi öt évben. A GM növények elterjedésével kapcsolatos társadalmi hatások vizsgálatára a tudomány mindezidáig nem fordított megfelelő figyelmet. A tanulmány több ajánlást is megfogalmaz: •

A gyomok ellenállóvá válása komoly potenciális kockázat, ami arra késztetheti a termelőket, hogy visszatérjenek a hagyományos talajművelésre és (a glifozátnál) mérgezőbb növényvédő szerek használatára. Ezért a gazdáknak komplex és diverzifikált gazdálkodási, növényvédelmi gyakorlatot célszerű folytatni, aminek része például a gyomirtó használatának rotációja. A kormányzat, az egyetemek, a termelők és biotechnológiai cégek együttműködésére van szükség költséghatékony rezisztencia-

•

Megfelelő költségvetési forrásokat igényel a GM növények vízminőségre gyakorolt hatásának elemzése.

•

A GM növényfajták elterjedésének környezeti, társadalmi és gazdasági hatásainak empirikus vizsgálata nem tartott lépést a technológiai fejlődéssel. Ennek felméréséhez és nyomon követéséhez megfelelő kutatási forrásokra van szükség.

•

A biotechnológia az eddigieknél több növényfaj, illetve tulajdonság tekintetében is alkalmazható, hozzájárulva egyéb közjavak előállításához is. A biotechnológiai ipar számára nem jelent ösztönzést, ha a többletkutatás és -fejlesztés költségeit a mezőgazdaságban realizált bevétel nem fedezi. Állami támogatással lehet ösztönözni a kutatóintézeteket arra, hogy olyan GM növényeket fejlesszenek ki, amelyek hozzájárulnak értékes közjavak előállításához, mivel a piac (még) nem fizeti meg a magánszektor ez irányú befektetéseit (például jobb nitrogénés foszforhasznosítású, a szárazságtűrőbb, a magas tápanyagtartalmú és egészséges, a klímaváltozáshoz alkalmazkodó és a megújuló energia előállítására kiemelten alkalmas növényfajták előállítása).

A biotechnológia vállalatok szakmai érdekképviselete (Biotechnology Industry Organization) természetesen pozitívan fogadta a jelentés elkészítését, mert a nagy tiszteletnek örvendő Akadémia is elismerte a GMO-k pozitív gazdasági és környezeti hatásait. A jelentés viszont azt is megállapítja, hogy számos terület további kutatásokat igényel. Megjegyzendő, hogy az összehasonlító elemzés elsősorban a hagyományos mezőgazdasági gyakorlatra terjedt ki, míg az organikus termelés elkerülte a figyelmet. A tanulmány megerősíti 45

azt a tendenciát, hogy a jövőben a biotechnológia és a közjavak előállításának

kérdésköre egyre nagyobb figyelmet fog kapni.

Irodalomjegyzék

Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications: www.isaaa.org

Bánáti D. – Popp J. – Potori N. [2007]: A GM növények egyes szabályozási és közgazdasági kérdései. Agrárgazdasági Tanulmányok 2007/3. Budapest: Agrárgazdasági Kutató Intézet.

The National Academy of Sciences [2010]: The impact of genetically engineered crops on farm sustainability in the United States, Washington D.C. Toepfer International [2008]: Concerning Agricultural Policy: The situation surrounding the importation of genetically modified feedstuffs into the EU. (Market Review January 18, 2008), Hamburg: Toepfer International.

Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina [2009]: Stellungnahme der Akademien zur Grünen Gentechnik vorgelegt. Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina –Nationale Akademie der Wissenschaften. Leopoldina aktuell 08/2009. Halle.

Toepfer International [2010]: The EU feedstuffs market. (Market Review February 2010), Hamburg: Toepfer International.

DG AGRI [2007]: Economic impact of unapproved GMOs on feed imports and livestock production Brussels: European Commission, Directorate-General for Agriculture and Rural Development.

USDA [2010]: USDA Agricultural Projections to 2019. Washington D.C.: United States Department of Agriculture, USA.

ISAAA [2010]: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2009 (ISAAA Brief 41). International

46

4. A GM növények (és élelmiszerek) társadalmi elutasításának okai Venetianer Pál MTA Szegedi Biológiai Központ Szeged

A rekombináns DNS technológia (génsebészet), megszületése pillanatában (a múlt század hetvenes éveiben) széleskörű, a tudományos közvéleményen messze túlterjedő társadalmipolitikai vitát váltott ki, elsősorban az USA-ban. Mivel azonban hamarosan kiderült, hogy a vitában felmerült veszélyek közül semmi, viszont a hasznos és ígéretes felhasználási lehetőségek közül igen sok vált valóra, ez a vita többékevésbé elenyészett, és ma már pusztán történelmi érdekességnek tekinthető. A technológia egyik legnagyobb jelentőségű ígérete, a mezőgazdasági alkalmazás azonban csak 1996 óta valósult meg, és ez újra élesztette a vitát, immár elsősorban Európában. Erről a vitáról szól a jelen konferencia. Mielőtt azonban előadásom tárgyára, azaz a mezőgazdasági GMtechnológiát övező ellenérzések, indulatok oki elemzésére rátérnék, fontosnak tartom, hogy tisztázzam, azaz szétválasszam (noha ezt az ellenzők, bírálók soha nem teszik meg), a bírálat három lehetséges célpontját:

Ezt a különbségtételt azért tartom lényegesnek, mert a három célpont közül csak az első az, amelynek fogalmi köre teljesen azonos a bírálat tárgyával, azaz a GM-növényekkel és élelmiszerekkel. A második, azaz a létrehozott új tulajdonságok elvileg és gyakorlatilag létezhetnek GM-technológia nélkül is, és annyira különböző – egyébként sokszor valós – problémákat vetnek fel, hogy közös és egyforma elítélésüknek semmi alapja nincs. A harmadik célpont (amely valószínűleg a legfontosabb motiváló tényezők egyike) csak részleges átfedést mutat a GM-technológiával, és valamennyi tényezője létezik GM-technológia nélkül is. Mivel tehát csak az első célpont, azaz maga a technológia, fedi le teljesen a bírálat tárgyát, ezért szükséges leszögezni, hogy ennek a kritikának viszont semmilyen valós, tudományos alapja nincs. Egyetlen tudományos érv, kísérleti bizonyíték, elméleti megfontolás sem szól amellett, hogy maga a technológia önmagában (azaz a létrehozott új tulajdonságtól függetlenül) bármilyen veszélyt jelentene.

1. Maga a GM-technológia (vagyis az a feltételezés, hogy függetlenül a létrejött növény, termék tulajdonságaitól, maga a technológia „per se” veszélyes és betiltandó vagy korlátozandó).

Eme bevezetés után lássuk tehát, hogy melyek azok a társadalmi tényezők, csoportok, amelyek GM-ellenes motivációit érdemes elemezni.

2. A GM-technológiával létrehozott új tulajdonság (pl. a Bt-toxin termelése, a glifozátrezisztencia, stb.).

1. 2. 3. 4. 5. 6.

3. A technológia elterjedését kísérő gazdasági, politikai, jogi, stb. tényezők (monopóliumok, szabadalmi jogok, multinacionális cégek agresszív üzletpolitikája, stb.). 47

A gazdák Egyes tudományos ellenzők Egyes politikai pártok, civil mozgalmak A politikai döntéshozók A tömegkommunikációs médiumok A szélesebb közvélemény, a fogyasztók

Ez a felosztás persze némileg mesterkélt, a megjelölt csoportok nem elkülöníthető halmazok, hiszen a közvéleményre meghatározó befolyást gyakorol a tömegkommunikáció, és – legalábbis demokratikus országokban – a politikai döntéshozók is többé-kevésbé a közvélemény és a média befolyása alatt állnak.

egyáltalán létezik két ellentétes álláspont, akkor a pártatlan újságíró kötelessége ezeket egyenrangúan bemutatni. Azaz, egy Tudományos Akadémia, vagy egy Nobel-díjas tudós véleménye ugyanannyit ér, mint egy a tárgyban elemi ismerethiányban szenvedő szélsőbal- (vagy jobb)oldali pártaktivistáé. Illetve a kísérleti bizonyítékok tömege az egyik oldalon ugyanannyit nyom a latban, mint a különböző spekulációk, sejtések és aggodalmak együttese a másikon.

Fontossága miatt érdemes tehát elsőként a legnagyobb hatású tényezővel, a médiával foglalkozni. Ezen a téren az ellenséges beállítódás fő okai:

Az 5. ponttal kapcsolatban hadd idézzem egy veszélykutató (Sandman) aforizmáját: „Az égvilágon semmi kapcsolat nincs az embereknek ártó és az embereket felháborító dolgok között.” Ugyanezt a jelenséget illusztrálja a következő táblázat (1. táblázat), amely összeállítja, hogy különböző veszélyekről-ártalmakról két egymást követő évben a New York Timesban hány cikk jelent meg, illetve ezek az ártalmak ténylegesen hány áldozatot követeltek. A táblázatban nem szerepel a GMO-ügy, de könnyű elképzelni, hogy egy azt reprezentáló sorban mi volna az arány a hírek száma és a ténylegesen bekövetkező ártalmak között.

1. A – többnyire humán képzettségű – médiamunkások eleve elfogult attitűdje (a zöld mozgalmak „jók”, a technokraták „rosszak”). 2. Az érzelmileg átfűtött, egyértelmű állásfoglalás jobban „átjön” a média ingerküszöbén, mint a tudomány mérlegelő „egyrészt-másrészt” érvelésmódja. 3. A rossz hír – hír, a jó hír – nem hír. 4. Ha két álláspont létezik, akkor egyenrangúan kezelendők. 5. Egyes „divatos” veszélyek aránytalan eltúlzása. A fenti felsorolás első két pontja nem igényel különösebb kommentárt. Saját személyes tapasztalataim, számos nyilvános TV, ill. rádióvitában, illetve a nyomtatott sajtó számára készült interjúban, riportban, egyértelműen megerősítik ezeket az állításokat, kivételt csak a profi természettudományos újságírók jelentenek e szabályszerűség alól.

1. táblázat. A New York Times által közölt baleseti hírek és az áldozatok száma két egymást követő évben

A harmadik pont is elég evidens. Mindenki tapasztalhatja, ha bárhol a világon megjelenik egy hír a GM-növények vagy élelmiszerek valamilyen veszélyéről, kártételéről, akkor ez kritikátlanul átvéve, headline news lesz az egész világsajtóban. Ha akárhány közlemény cáfolja ezt a veszélyt, abból nincs hír, még egy eldugott helyen közölt helyreigazítás sem.

Mint már hangsúlyoztam, a média fentebb tárgyalt elfogultságainak döntő szerepe van a szélesebb közvélemény, illetve a politikai döntéshozók állásfoglalásának kialakulásában. Ennek tárgyalása előtt azonban érdemes foglalkozni néhány az előbbi felsorolásban szereplő, a kérdéskör szempontjából

Ami a 4. pontot illeti, úgy tűnik az újságíró iskolákban azt tanítják, hogy ha egy kérdésben 48

„stakeholder”-nek tekinthető kisebb társadalmi csoporttal.

nyilván nagyon különbözőek. Biztosan vannak köztük olyanok, akiknek világnézete, politikai elkötelezettsége határozza meg állásfoglalását. Nyilván akadnak olyanok, akik szeretnek szembekerülni a mindenkori többséggel, született eretnekek (ennek az attitűdnek sokszor igen pozitív szerepe van a tudománytörténetben). Kétségtelenül vonzó, motiváló tényező lehet egyeseknél, hogy GMOellenes eredményekkel sokkal könnyebben lehet publicitást, nyilvános közszereplési lehetőséget, hős, illetve mártírszerepet elnyerni, mint az ellenoldali állásfoglalással. És végül bizonyosra vehető, hogy egyes kísérleti eredmények olyan jóhiszemű tévedésekből, megfigyelések nem korrekt interpretációjából származnak, amelyek mindennaposak a tudomány világában, csak éppen ebben a – nagy publicitással övezett – kérdéskörben belekényszeríthetik a szerzőt egy olyan alternatívába, amely egyfelől az átlagos tudományos tévedésnél sokkal súlyosabb megszégyenülést és ellehetetlenülést, másfelől a téves eredmények paranoid indulattal történő végsőkig való védelmét és a kritikák kritikátlan elutasítását jelentheti. És végül nyilván az is előfordul, hogy egy adott alkalmazással kapcsolatban kapott valós, aggodalomra okot adó kísérleti eredmények a kutatót indokolatlan általánosítással szembefordítják az egész technológiával.

Ami a mezőgazdaság hivatásos művelőit, a gazdákat illeti, nem ismerem az álláspontok megoszlását hazánkban, vagy általában Európában. Az azonban biztos, hogy az amerikai kontinens csaknem minden országában és dél-, illetve kelet-Ázsia nagy részén a gazdák túlnyomó többsége lelkesen használja a GMvetőmagvakat, és számos országban a politikai vezetés ellenállásával szemben a gazdák követelésére nyílt meg a GM-termelés lehetősége. Ilyen tömeges követelés, nyomásgyakorlás Európában nyilvánvalóan nincsen. Ennek elsődleges oka feltehetően az, hogy míg a GM-toleráns országokban a mezőgazdasági termelésben döntő a piaci determináció, azaz a tisztán gazdaságossági szempontok, addig az európai gazdák egy protekcionista, támogatott piacra termelnek, ahol az – alapvetően átpolitizált – verseny elsősorban a támogatások megszerzéséért folyik, nem pedig a világpiaci részesedésért. A másik – létszámában csekély, de súlyában jelentős – „stakeholder” csoport azok a tudományos kutatók, akik állást foglalnak a GMO-k ellen. Megítélésükhöz elsősorban tudni kell, hogy – ellentétben a laikusok körében a tudományról kialakult állásponttal – a tudomány világán belül szinte soha, semmiről nincsen teljes egyetértés. Az a tény tehát, hogy léteznek GMO-ellenes tudósok (igen kevesen) nem jelenti azt, hogy a tudományos világ alapvetően megosztott ebben a kérdésben. A tudományos kutatók hozzáállásában kétség kívül létezik egy – jelentős – diszciplináris különbség. Elmondható, hogy a molekuláris biológusok, genetikusok, biokémikusok elsöprő többsége GMO-párti. Az ökológusok, botanikusok, zoológusok között jóval nagyobb arányú a GMO-ellenesség, de itt sem jelent többséget. Az agrárkutatók, nemesítők között is egyértelműnek tekinthető a GMO-k többségi elfogadottsága. A – valamennyi tudományágban – kisebbségben lévő elutasítók motivációi

A harmadik – jól körülhatárolható – társadalmi csoportot azok a pártok, illetve civil mozgalmak jelentik, amelyek határozottan ellenző állást foglalnak el a GMO-kérdésben. Ide sorolhatóak elsősorban a különböző civil „zöld” mozgalmak és a „zöld” pártok. Minthogy számos GMnövény termelésével, illetve egyes a termeléssel kapcsolatos mezőgazdasági technológiákkal kapcsolatban megalapozottnak tűnő környezetvédelmi illetve biodiverzitást fenyegető aggodalmak is elhangzanak komoly tudományos vitákban is, a zöld mozgalmak óvatossága, illetve aggályai érthetőek. Sajnos azonban e pártok és mozgalmak többsége nem a megfontolt óvatosság, az esetenkénti elemzés alapján történő állásfoglalás, hanem a 49

dogmatikus elutasítás politikáját választja (ez nyilván egyszerűbb, hiszen e pártok és mozgalmak aktivistáinak. illetve vezetőinek többsége nem tudja és valószínűleg nem is akarja érdemében és mélységében átlátni e problémákat), és olyan esetekben is a radikális elítélés. illetve tiltás mellett vannak, amikor nyilvánvaló környezeti előnyöket kínál a GMOtermelés.

tot színezi ugyan a közvélemény – országonként különböző mértékű – ellenállása, a zöld pártok és mozgalmak különböző erejű befolyása, az eltérő történelmi és kulturális hagyományok, de van egy döntő közös nevezője. Az, hogy a mindeddig inkább mezőgazdasági túltermeléssel mint élelmiszerhiánnyal küzdő Európának nincs igazán szüksége a GM-növényekkel elérhető hatékonyságjavulásra, és hálásan fogad minden ürügyet, amivel megakadályozhatja az olcsóbb és versenyképesebb tengerentúli termékek behozatalát. Az európai politikai elutasítás alapvető oka tehát egyértelműen a gazdasági protekcionizmus, noha ezt általában célszerűnek tartják letagadni, és – hamisan – tudományos aggodalmakra hivatkozni.

A GMO-ellenes pártok és mozgalmak másik csoportjának kiindulópontja nem a környezet, vagy a biodiverzitás védelme, hanem a globalizáció, a multinacionális cégek, az USA, illetve a kapitalizmus elleni indulat. Azokat a tömegeket, akik a különböző világgazdasági fórumok alkalmából tüntettek a GMO-k ellen, nyilván elsősorban ez a politikai indulat mozgatta, valószínűleg fogalmuk sem volt arról, hogy mi a géntechnológia, és nem zavarta őket, hogy ott pontosan ugyanilyen okkal-joggal tüntethettek volna a gyógyszeripar, az infokommunikációs szféra, a vegyszeripar, a járműgyártás bármely jelensége, vagy óriáscége, illetve a hagyományos növénynemesítés nagy vetőmagforgalmazó cégei ellen is. A GMO-k egyszerűen egy jól definiálható, könnyen megragadható kockázatmentes bűnbakot jelentettek, hiszen könnyebb tiltakozni a csak a farmereknek előnyös GM-szója, mint a tüntetők által is használt számítógép, autó, mobiltelefon, antibiotikum vagy komputer-programcsomag ellen. Ezzel a – politikai indíttatású – ellenállással kapcsolatban érdemes rámutatni arra a paradoxonra is, hogy míg a világ nagy részén ezek a mozgalmak a baloldalhoz, illetve a szélső baloldalhoz köthetők, nálunk inkább a jobb- és szélső jobboldalra jellemző ez a politikai elutasítás.

És végül: mik a szélesebb közvélemény elutasító magatartásának motivációi? Noha ennek az elutasításnak sok, országonként változó résztényezője van, az alapvető közös ok szintén igen egyszerű: az, hogy a jelenleg piacon lévő GM-eredetű termékeknek a fogyasztó számára az égvilágon semmi előnye nincs. Mivel így a mérleget az elfogadás felé billentő serpenyőben nincs semmi, aránylag súlytalan érvek, homályos aggodalmak, üres szlogenek, az újtól való félelem is elegendő ahhoz, hogy ez a mérleg az elutasítás felé billenjen. Noha ez a helyzet elvileg az USAban, illetve más, a GM-termelést pártoló országokban is fennáll, ott a politikai vezetés és a médiumok pártoló attitűdje ezeket a tényezőket sikerrel ellensúlyozza, Európában viszont erősíti. Ugyanebben az irányban hatnak a közelmúlt élelmiszer- és gyógyszerbiztonsági botrányai számos európai országban (angliai BSE, belgiumi dioxin, francia AIDS-teszt), amelyek bizalmatlanná tették a lakosságot az illetékes hatóságok irányában (ez sincs így az USA-ban), és kialakították azt a közvéleményt, amelyben a környezetvédő aktivisták bizalmi indexe sokkal nagyobb, mint az illetékes engedélyező és ellenőrző hatóságoké, vagy a tudomány képviselőié.

Mivel azonban Európa országaiban általában nincsenek döntéshozó politikai pozícióban az előbbiekben említett szélsőséges pártok, de még a zöld pártok sem, a többé-kevésbé általános, teljesen vagy részlegesen elutasító, illetve távolságtartó attitűd az európai politikai elitek részéről más magyarázatot igényel. E magyaráza-

Előadásom végéhez érve feltenném a kérdést: várható-e, hogy megfordul a szél, és ha igen 50

mikor, illetve mitől? Első válaszom arra szorítkozik, hogy mitől nem várható ez a változás. Noha az utca emberének elutasító érvelése többnyire megdöbbentő biológiai tájékozatlanságról tanúskodik („Nem akarok géneket enni a töltött káposztámban!”), mégsem hiszem, hogy a biológiai oktatás vagy az ismeretterjesztés, bármilyen szerepet játszhatna ebben. Ha így volna, azt kellene feltételezni, hogy az átlag amerikai biológiai ismeretszintje sokkal jobb, mint az átlag németé, vagy angolé,

márpedig ez nagyon valószínűtlen. Következésképpen a magam, vagy kollegáim ismeretterjesztő tevékenységével kapcsolatban is meg-lehetősen szkeptikus vagyok. A választ abban a Brechttől származó cinikus megállapításban keresem miszerint „Előbb a has jön, aztán a morál”. Azaz, akkor várható a közvélemény megváltozása, ha megjelennek a fogyasztó számára közvetlenül ár- vagy minőségelőnyt kínáló GM-termékek a piacon. Akkor viszont biztosan megtörténik a fordulat.

51

5. GM növények a fejlődő és fejlett országokban „Óvilág versus Újvilág” Balázs Ervin MTA Mezőgazdasági Kutatóintézet Martonvásár

A növényi biotechnológia első látványos eredményét két egymástól független laboratórium kutatócsoportjai jelentették be még 1983-ban. A Mary-Dell Chilton vezette amerikai kutatócsoport és a Jeff Schell vezette európai beszámoltak arról a sikeres génátültetésről, melynek során egy antibiotikum ellenállóságot hordozó, baktériumból származó gént építettek be dohány növény kromoszómájába. A kidolgozott génbeültetés technológiáját ettől kezdve számos laboratórium használta fel sikerrel. Ezzel megszületett a zöld géntechnológia. A nemzetközileg elismert akadémiai, egyetemi és ipari kutatóműhelyek szinte napi gyakorisággal számoltak be eredményeikről a vezető tudományos folyóiratokban. A modell kísérletek sikerei arra sarkallták a kutatókat, hogy a mezőgazdaságban, a bioiparban hasznos tulajdonságokat építsenek be a gazdaságilag fontos növényekbe. Az első ilyen növények előállítását az is motiválta, hogy a társadalmakban egyre fokozottabb érdeklődés nyilvánult meg a környezetvédelem iránt, és ezért szorgalmazandónak ítélték meg a kémiai növényvédelem alternatíváját jelentő biológiai növényvédelem kidolgozását. Ezt példázza a múlt század hatvanas éveiben megjelent nagy társadalmi visszhangot kapott „Néma tavasz” c. könyvben megfogalmazottak is. Rachel Carson a természet védelmében a túlzott kemizáció ellen alternatívaként a biológiai növényvédelmet szorgalmazta. Ezen és hasonló vélemények alapján érthető, hogy épp az első mezőgazdaságban hasznosítható géntechnológiai úton módosított növények gyomirtó szernek ellenálló tulajdonságot hordoztak, vagy rovar-ellenállósággal rendelkeztek.

Ezen első transzgénikus, más élőlényből származó gént megnyilvánító növények sorába tartoznak a vírusoknak ellenálló növények is. Ebben az esetben is két egymástól független európai (angol), illetve amerikai kutatócsoport volt eredményes. A tudományos előrehaladás az alapkutatásban párhuzamosan egymás eredményeire is építve hihetetlen eredményeket ért el mind Európában, mind pedig az Egyesült Államokban. Elfogultság nélkül megállapítható, hogy a két kontinens kutatóinak eredményei nemcsak hogy csereszabatosak voltak, hanem a versenyben egyenlő partnereknek bizonyultak, melyet bizonyos fenntartásokkal még ma is állíthatunk. Érdekes módon azonban, ami ezeknek az eredményeknek a „termékekben” történő bevezetését illeti, akkor Európa versenyhátrányba került. Míg a géntechnológiai úton előállított növények átmenve az engedélyeztetési eljárások mechanizmusain az Egyesült Államokban, szabadföldi kísérletek szigorú vizsgálatain keresztül a laboratóriumi ellenőrzéseken át, már 1996-ban a köztermesztésbe kerültek , addig ez Európában még napjainkban is csak több éves bonyolult engedélyezési eljárás után és korlátozott mértékben történik meg. A technológia transzfer sajnálatos módon Európában nem működik hatékonyan, jelentős verseny-hátrányba hozva az európai gazdaságot. A géntechnológia mezőgazdasági alkalmazását ellenzők gyakran hivatkoznak arra, hogy Európában túltermelés van, és így erre nincs szükség. Ennek azonban ellentmond az a tény, hogy az európai gazdaságok több mint hatvanöt százalékban más kontinenseken előállított termékeket használnak fel. 52

A transzgénikus növények elterjedése azonban látványosnak mondható e két kontinens álláspontjainak ellentmondásai ellenére is, hiszen míg az első évben, 1996-ban, csak 1,6 millió hektáron kerültek köztermesztésbe az ilyen úton nemesített növények, addig ez a terület az elmúlt évben meghaladta a világon a 130 millió hektárt. Ez napjainkban az egész európai kontinens teljes szántóföldi területét meghaladó érték.

szabályozását függetlenül attól, hogy fejlett vagy gazdaságilag fejletlen országról van szó. Mégis jelentős szemléletbeli különbség van a szabályozás területén az Óvilág, azaz Európa, és az Újvilág, azaz az amerikai kontinens között. Bár mindkét szabályozás a biotechnológiai úton előállított élő szervezeteket szigorú szabályozás alá vonta, az amerikai kontinensen a végtermék az új fajta újdonságtartalmát vizsgálja függetlenül attól, hogy azt milyen úton állították elő, és az egészségre és környezetre gyakorolt negatív hatásait veszi górcső alá, egyenlő módon a más úton nemesített növényekkel. Ezzel szemben az európai szabályozás külön eseménynek tekinti az ilyen nemesítésű növényeket, és az előállítás minden lépését vizsgálat alá vonja. Ez alapvetően meghosszabbítja az engedélyezési eljárást. Míg az amerikai kontinensen 6-8 hónap alatt megtörténik az engedélyeztetés, addig Európában minimum 3 évig tart a folyamat. Ez egyértelmű versenyhátrányt jelent, aminek jelentős gazdasági és tudományos hatásai vannak. Az európai kutatók vagy feladják e kutatási törekvéseiket, vagy más kontinensre költözve azon országok K+F szolgálatába állva segítik a befogadó országok gazdasági fejlődését. Bár kísérleti parcellákon a transzgénikus növények százai különböző tulajdonságokkal felvértezve bizonyítják agronómiailag előnyös tulajdonságaikat, és várnak az engedélyezésre, hogy szabadföldi köztermesztésbe kerüljenek, mégis az a hatalmas terület, melyen ilyen növényeket termesztenek szinte csak négy igen fontos növényre, a kukoricára, szójára, repcére és gyapotra korlátozódik. Ez érthető, hiszen az adott növények esetében a hibridek termesztése miatt a szellemi tulajdon védelme megoldottnak látszik azzal, hogy a vetőmag előállítóhoz kell a termesztőnek fordulnia. Itt is fontos megjegyeznünk, hogy nem csak a géntechnológiai úton előállított hibrid miatt kell a vetőmag előállítóhoz fordulni, hanem a hagyományos hibridek esetében is. Érdekes példaként említhető az Amerikai Egyesült Államokban, Hawaii szigetén termesztett vírusellenálló papaya esete is. Míg a szigetet

Joggal vetődik fel a kérdés. mire vezethető vissza ez az ellentmondás és eredményeinek megnyilvánulásai? A géntechnológiát kifejlesztő tudósok, köztük többen éppen e tudományos felfedezéseikért kaptak Nobel díjat, az Amerikai Egyesült Államokban még a sikeres eredmények elérése kezdetén felismerték a technológiában rejlő kockázatokat, és ezért kérték kormányukat a terület szabályozására. Ez két tényre vezethető vissza. Egyrészt még élt az amerikai tudományos életben az atomenergiával foglalkozó tudósok morális felelőssége az atombomba bevetésével kapcsolatosan, másrészt mivel a jog követő jellegű, a kérdést szabályozni jogalkotási szinten is csak annak felismerése után volt lehetséges. Az Egyesült Államok kormánya elfogadta a géntechnológia tudományos jelentőségét, főleg annak gazdasági, környezeti, egészségügyi fontosságát, és ezért azonnal megalkotta az első szabályozókat, törvényeket. Az első rendeletek mai szemmel nézve végtelenül szigorúnak bizonyultak. Néhány kísérletet akkor csak űrhajós védőruhában lehetett végrehajtani, ma pedig egyszerűen laboratóriumi asztalon is elvégezhetünk. A szabályozás állandó módosításokon ment át, és a felgyűlt egyre több tudományos kísérleti adat birtokában – mai szóhasználattal élve – már felhasználó-barát lett. Jelentős összefogásnak értékelhetjük a Gazdaságilag Fejlett Országok Szervezetének (OECD) 1986-ban megjelent dokumentumát a géntechnológia területén, melyet népszerű nevén csak Kék Könyvként ismerünk a rekombináns DNS biztonsági kérdései tekintetében. Ezen útmutató alapvetően meghatározta az egész világon a géntechnológia 53

rendszeresen látogató japán turisták minden fenntartás nélkül fogyasztják friss gyümölcsként a transzgénikus gyümölcsöt, addig Japán még feldolgozott állapotban, konzervként sem engedélyezte az importját.

33 millió hektáron termesztett gyapot 49%-a volt transzgénikus. A 158 millió hektáron vetett kukorica 26%-a hordozott idegen gént, és a repce esetében a 31 millió hektár termőterület 21%-a volt transzgénikus növény. Megemlítendő, hogy Kanadában szinte kizárólagosan herbicid toleráns repcét termesztenek, melynek tonnája szállítással együtt is 50 euróval olcsóbb az európai piacon, mint a nem transzgénikus európai termesztésű.

A huszonegyedik század kezdetén a Föld lakossága 6,1 milliárd volt, és előrejelzések szerint ez a létszám 2050-re eléri a 9,2 milliárdot. Megjegyzendő, hogy napjainkban a létszám már megközelíti a 7 milliárdot. Ez előrevetíti azt, hogy az élelmiszertermelést meg kellene duplázni ahhoz, hogy ha szűkösen is, de elegendő élelem álljon rendelkezésre. Mindezt úgy biztosítva, hogy a mezőgazdaságilag művelhető terület nemhogy növelhető lenne, hanem épp csökkenő tendenciát mutat, valamint az egy főre jutó víz mennyisége is csökken. Nem számolhatunk további természetes erdőterületek mezőgazdasági területté való átalakításával sem, a környezet védelmének érdekei miatt. Azt sem szabad elfelejtenünk, hogy – a FAO adatai szerint – napjainkban még mindig mintegy 800 ezer ember alultápláltság és éhség következtében pusztul el. Legfontosabb feladatnak tekinthető a növénytermesztés alapvető fenntarthatóságának megerősítése annak érdekében, hogy a Föld gabonatartaléka, mely napjainkban 75 napra csökkent, a javasolt 100 napra növekedhessen. Ez a konvencionális és biotechnológiai módszereket alkalmazó növénytermesztéssel elérhető. A biotechnológiai módszerek kombinált alkalmazásával olyan nagy lépést tehetünk az élelmiszerbiztonság területén, mint azt a hibrid kukoricatermesztés bevezetésével értük el. Míg egy tájfajta termőképessége másfél tonna körüli érték, addig a korszerű kukorica hibridek elérhetik a 10 tonnát is. Az elmúlt évben (2009) a gazdasági recesszió ellenére a 90 millió hektár szójabab vetésterületének mintegy háromnegyedén transzgénikus növényeket termesztettek, míg a

A fejlett országok közül a legnagyobb területen az Egyesült Államok termeszt géntechnológiai úton előállított növényeket meghaladva a 64 millió hektárt, melyen elsősorban szójababot, kukoricát, gyapotot és repcét termesztenek, de vetésre kerül transzgénikus tök, papaya, lucerna és cukorrépa is. Kanada transzgénikus növény vetésterülete meghaladja a 8,2 millió hektárt, melyen repcét, kukoricát, szójababot és cukorrépát termesztenek, míg Ausztrália 200 ezer hektáron termeszt gyapotot és repcét (1. ábra). Az elmúlt év során 15 országban haladta meg az 50 ezer hektár termőterületet a genetikailag módosított növények termesztése, mely országok nagy része a fejlődőket képviseli. Érdemes megjegyezni azt is, hogy a fejlődő országok közül Brazília, Argentína, India, Kína és Paraguay géntechnológiai úton előállított növényeinek összesített termőterülete meghaladta az Egyesült Államok hasonló növényeinek területét, ami arra utal, hogy a fejlődő országok legalább annyira igénylik e technológia gyakorlati alkalmazását, mint a technológiát alapvetően kifejlesztő és alkalmazó fejlett országok. A technológiát alkalmazó gazdák száma látványosan emelkedik, elérve a világban a közel 14 milliót, melynek 90 százaléka kis vagy anyagi forrásban szegény gazdálkodó a fejlődő országokban (2. ábra).

54

1. ábra. A genetikailag módosított növényeket termesztő országok* (2009)

2. ábra. GM növények termőterülete millió hektár (1996-2009) 55

Ismert olyan dél-afrikai gazdálkodó, aki amióta rovarellenálló transzgénikus gyapotot termeszt, azóta gazdálkodásának eredménye-képp jelentős költségmegtakarítással, mintegy öt permetezést elhagyva, környezetkímélő módon gazdálkodva nyereséges, és iskoláztatni tudja gyermekeit. Ezek a kisgazdálkodók elsősorban Indiában, Kínában és a Fülöp szigeteken alkalmazzák a számukra előnyösnek tartott biotechnológiai előállítású növényeket. Az elmúlt évben az Indiában egyre nagyobb népszerűségnek örvendő Bt gyapot a gyapottermesztő terület közel 90 százalékát érte el.

hiányában fel kellett, hogy adja, ami jelentős gazdasági veszteséget okoz a gazdáknak és az országnak is. Itt arra a politikai szemléletváltásra is felhívjuk a figyelmet, hogy amíg a Cartagena Biosafety protokoll megfogalmazásában az uniós országok egyetértettek az „elővigyázatos megközelítés” (precautionary approach) fogalomban, addig az új uniós szabályozásokban ezt az „elővigyázatosság elvére” (precautionary principle) változtatták meg, ami jelentős értelmezési különbséget és metodikát kíván meg. Sajnálatos tény az is, hogy az Európai Unió nem támogatja az afrikai kontinensen, a géntechnológiai úton előállított növények termesztését, s csak a hagyományos mezőgazdaságot és az ökogazdálkodást részesíti előnyben, pedig az nem fogja Afrika élelmezését megoldani, sőt még hátrányosabb helyzetbe hozza, elsősorban az élelmiszerbiztonság területén. Az afrikai országok egyes vezetői, hallgatva a voluntarista zöld mozgalmak politikai szlogenjeire, elutasítják a modern biotechnológia alkalmazását, kockáztatva ezzel saját országaik élelmiszerellátását is. Mivel a technológiát nagy multinacionális cégek birtokolják, könnyen hivatkoznak a kolonializáció politikai negatívumaira, és ezért könnyen szereznek társadalmi támogatást a technológia elutasítására. Hivatkozni szoktak arra is, hogy ha az uniós országok ezt a technológiát elutasítják, akkor abban biztos van valami, ami az afrikai országoknak előnytelen nemcsak az esetleges élelmiszer export lehetőségeinek korlátozása terén az uniós országok felé, hanem mert az egészségtelen lehet a fogyasztó számára. A jelenlegi irányzatok alapján a következő évtizedben mindenképp látványos fejlődésnek leszünk tanúi, ami a GM növények termőterületének növekedését illeti. Az elmúlt napok döntése, mely szerint az Unió nemzeti hatáskörbe utalta az egyes GM növények termesztésének engedélyezését, minden bizonnyal átrajzolja a GM növények termesztési térképét az Óvilágban. A fejlődő országokban így elsősorban az ázsiai kontinensen is látványos területnövekedésre

Az elmúlt év nagy jelentőségű döntését Kínában hozták, a Bt rizs és a fitáz gént hordozó kukorica engedélyezésével. Kína döntése azért volt jelentős, mert eddig nagy figyelmet szentelt az Európai Unió negatív hozzáállásának a géntechnológia bevezetésében, védve a kínai export érdekeit az Unió irányába. Mivel Kína a rizs tekintetében önellátásra rendezkedik be és nem exportra, így gazdasági és környezetvédelmi okok miatt hozta meg e döntését. A fitáz gént hordozó kukorica esetében pedig a kisgazdálkodó sertéstartókra gondolt, mivel a világon Kína állítja elő a legnagyobb számú sertést, nagyrészt önellátásra. Mint az előzőekben említettük, az európai uniós országok tartózkodása a technológia transzfer elmaradása miatti versenyhátrány ledolgozása érdekében azzal magyarázható, hogy amíg az uniós országokban is elkészülnek a piacképes transzgénikus növények, addig protekcionista szabályozással lassítják a multinacionális cégek piacnyerését a kontinensen. Néhány ország azonban, ha kis területen is, de termeszt transzgénikus kukoricát, így elsősorban Spanyolország, Cseh Köztársaság, Szlovákia, Portugália, Lengyelország és Románia, de korábban Németország is. Romániáról ismert, hogy egészen 2007-ig a szójabab területének jelentős részén gyomirtószer ellenálló szójababot termesztett, de az ország Uniós csatlakozása óta a termesztést engedélyek 56

Hasznos oldalak

számíthatunk. A milliárdot meghaladó lakossággal rendelkező Kína és India népességének minőségi élelemmel való ellátása nem nélkülözheti a modern nemesítésű fajtákat, a második zöld forradalom termékeit. A világ energiaéhsége hatására kiépülő zöldenergia programok hatékonyan csak géntechnológiai úton módosított növényekre és mikrobákra alapozhatók, melyek első termékei a biodízel és bioetanol gyártás révén már kereskedelmi forgalomba kerültek. Ezen új energiaforrás iparága tovább növeli a modern nemesítésű módosított növények előállításának igényeit, melyek esetében a géntechnológia ellenzői már nem érvelhetnek az egészségügyi kérdésekre való hivatkozással, hiszen e növények és termékeik nem kerülnek be a táplálékláncba. A mezőgazdaság szerepe egyre nagyobb mértékben értékelődik fel, köszönhetően a világ népessége növekedési ütemének és annak igényeire való tekintettel. Bár a GM technológia egyedül nem képes minden kihívásra kielégítő és hatékony választ adni, de szerepe egyre nagyobb lesz a világ mezőgazdaságában. Ehhez azonban az is kell, hogy a géntechnológia jelenlegi túlszabályozása felülvizsgálatra kerüljön az elmúlt másfél évtizedes alkalmazás kedvező tapasztalatai alapján, és elkerülhetővé váljon a jelenlegi helyzet, hogy csak tőkeerős nagy világcégek legyenek képesek a piacra vinni szellemi termékeiket. Ezt talán a legjobban India néhai miniszterelnöke Jawaharlal Nehru fogalmazta meg, amikor azt mondta, hogy „Minden más várhat, csak a mezőgazdaság nem”.

European Food Safety Authority (EFSA) www.efsa.europa.eu International Center for Genetic Engineering and Biotechnology, Trieste, Italy www.icgeb.org International Society for Biosafety Research www.isbr.info Environmental Biosafety Research (an interdisciplinary journal for research on GMOs and the environment) www.ebr-journal.org Black Sea Biotechnology Association www.bsba.ag Public Research and Regulatory Initiative (PRRI) www.pubresreg.org Knowledge Center for International Service for Acquisition of Agri-biotech Applications www.isaaa.org Barabás Zoltán Biotechnológiai Egyesület www.zoldbiotech.hu European Food Safety Agency, Parma, Italy (EFSA) www.efsa.org GMO database www.gmo-compass.org German biosafety web www.biosicherheit.de European Plant Science Organisation www.epsoweb.org Pannonian Plant Biotechnology Association www.pannonbiotech.hu

Ajánlott irodalom James C. (2009) BRIEF 41. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2009 ISAAA Briefs pp. 1-290.

57

Kiadja: Pannon Növény-Biotechnológiai Egyesület A konferencia megrendezését és a kiadvány megjelenését támogatta

TÁMOP- 4.2.3.-08/1-2008-0006 projekt A projekt az Európai Unió támogatásával és az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.

Főszerkesztő: Balázs Ervin

Tervezte: Balázs Ervin

Szerkesztette: Kőszeginé Jenes Izabella Sági László

ISBN 978-963-89129-1-6

58