Verdens første CRISPR-salat med økt resistens mot soppsykdom

Storknolla råtesopp er en pest og plage i salatproduksjonen her i Norge. I mange områder rammes 20–30 % av salatavlingen jevnlig og i verste fall kan soppen ødelegge opptil 70 % av avlingene.

Råtesoppen bekjempes vanligvis med kjemiske soppmidler, men disse har begrenset effekt og øker bruken av kjemikalier i jordbruket. Derfor har forskerne forsøkt å finne alternativer.

– Vi har brukt CRISPR-teknologi for å genredigere isbergsalat og gjøre den mer motstandsdyktig mot soppsykdommen storknolla råtesopp (Sclerotinia sclerotiorum). CRISPR-salaten er et mer effektivt og miljøvennlig alternativ til sprøytemidler, forklarer Tage Thorstensen, forsker ved NIBIO.

Klippet ut en bit

Thorstensen forklarer at gen-saksen CRISPR er en teknologi for presis genredigering som kan styres nøyaktig.

– Vi brukte CRISPR-saksa til lage en liten mutasjon i et gen for å gjøre planten mer tolerant overfor soppsykdom, forklarer forskeren.

Masterstudent Oda Eline Sandmo Ånesland ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU), har jobbet med CRISPR-salaten som en del av masteroppgaven sin. Hun har vist at isbergsalaten som har blitt utviklet med CRISPR-teknologi faktisk er mer resistent mot soppråte enn annen isbergsalat som ikke er redigert. Studenten har blant annet utført kontrollerte forsøk i veksthus.

Hun testet flere typer salat med mutasjoner av ulik størrelse og på forskjellige steder i det samme genet. Alle viste samme toleranse mot storknolla råtesopp. Forsøkene viste at det var nok med en liten mutasjon for å øke toleransen mot soppsykdommen.

– Salatplanter med mutasjoner i dette genet var mer resistente mot sykdom enn planter som ikke hadde mutasjoner, forklarer Ånesland.

– Etter det vi vet er dette verdens første CRISPR-salat som har økt resistens mot soppråte, forteller hun.

En «Super-salat»

Ifølge Thorstensen har CRISPR-teknologien gjort det mulig å utvikle salat med økt resistens på cirka ett år.

– Dette er en presis og rask metode sammenlignet med tradisjonell foredling, hvor man aldri kan oppnå den samme grad av nøyaktighet. Hvis vi i stedet hadde brukt tradisjonell planteforedling for å krysse ut genet i salat, ville det tatt minst fem år og vært mindre presist. Tradisjonell kryssing tar flere generasjoner, og uønskede egenskaper fra foreldreplantene blir ofte med, forklarer Thorstensen.

– CRISPR gjør at vi kan skape en salat som er identisk med originalen. Den eneste forskjellen er at den har en enkelt mutasjon som gjør den resistent mot sykdom. Dette er en mutasjon som kunne oppstått naturlig. De genredigerte plantene kan derfor ikke skilles fra tilsvarende planter som er utviklet ved tradisjonell foredling, sier han.

Resultatene fra veksthusforsøkene tyder på at dette kan være en "supersalat" som er mer robust mot sykdom, noe som kan være til stor nytte for fremtidens landbruk.

Nå skal teknologien testes på andre salatsorter.

– Selv om CRISPR-verktøyet vi har utviklet fungerer godt, kan det være variasjoner mellom sorter, sier Ånesland. Videre testing vil avdekke hvor bredt metoden kan brukes.

– I andre arter som poteter det 15-20 år å utvikle sorter med nye egenskaper hvis man bruker tradisjonelle metoder. Ved hjelp av CRISPR-teknologien kunne vi redusert utviklingstiden til et par år og resultatet ville vært mer forutsigbart. Dette viser hvor stort potensiale teknologien har, påpeker Thorstensen.

Skal testes i feltforsøk

Det neste steget er å teste planten utendørs.

I følge norsk og europeisk genteknologilovgivning regnes den genredigerte salaten som en GMO (genmodifisert organisme), selv om ingen fremmede gener er lagt til. Dette betyr at det må søkes om tillatelse for å utføre feltforsøk, og salaten må gjennom en streng godkjenningsprosess dersom den skal på markedet. Det spiller ingen rolle at det er færre endringer her enn ved tradisjonell foredling, og ingen fremmede gener er lagt til.

– Så langt er resultatene lovende i veksthus, men det er ikke gitt at vi oppnår de samme resultatene ute i åkeren. Vi må derfor søke om tillatelse til feltforsøk, og dette vil sannsynligvis bli den første søknaden om genredigerte planter i åker Norge, sier Thorstensen.

Veien videre

NIBIO-forskeren forklarer at det nylig har vært en offentlig høring om genteknologiloven i Norge. Mange har kommet med innspill, men nå er det opp til politikerne å bestemme veien videre.

Situasjonen er usikker. EU er i en liknende prosess med høringer og en rapport fra EU-kommisjonen som foreslår enklere regler for genredigerte organismer. Likevel har prosessen stoppet opp, blant annet på grunn av diskusjon om patentrettigheter og uenigheter mellom landene i EU-rådet.

Kan være av stor nytte

Thorstensen understreker at genredigerte sorter kan gi landbruket store fordeler for både jordbruk og miljø.

– Resultatene så langt viser at den genredigerte salaten vi har utviklet, er mer resistent mot soppsykdommer. Hvis vi ikke hadde hatt et så strengt GMO- regelverk som regulerer genredigerte planter som GMO, kunne den genredigerte salaten vært med å bidra til redusert behov for sprøytemidler og lavere avlingstap. Det ville både landbruket og miljøet ville hatt stor nytte av. Med dagens regelverk er det imidlertid høyst usikkert om og når en slik salat kommer på markedet, både her i landet og i EU.

Thorstensen forteller at NIBIO også arbeider med andre prosjekter. De jobber med å utvikle poteter som er resistente mot tørråte og epler som ikke får epleskurv.

– En søknad om feltforsøk og eventuelt søknad om godkjenning av den genredigerte salaten tester genteknologiregelverket. Hvis det oppstår regulatoriske hindringer som stopper bruken, kan det bremse utviklingen av andre sorter med enda større fordeler for landbruket og miljøet. Det er viktig å spørre hva som skjer med disse mulighetene hvis regelverket fortsatt stopper fremdriften, sier Thorstensen.