Na sklonku minulého roku (28.–29. 11. 2022) se v Praze uskutečnila konference European Agri-Food Sustainability & Innovation. Její konání vyplynulo z aktuálního předsednictví České republiky Evropské unii. Hlavními pořadateli proto bylo Ministerstvo zemědělství ČR a Evropský úřad pro bezpečnost potravin (European Food Safety Authority – EFSA).
Jaroslav Doležel, Ústav experimentální botaniky Akademie věd ČR, v. v. i., Olomouc:
Profesor v oboru Molekulární biologie a genetika Jaroslav Doležel vyšel z faktu, že je třeba zajistit jídlo téměř osmi miliardám lidí, z nichž dvě miliardy už teď nemají přístup ke kvalitním potravinám, či trpí jejich nedostatkem. Když se k tomu připočtou problémy uvedené v úvodu, je třeba využít možnosti genetických modifikací především plodin, neboť rostlinná výroba je klíčová jako zdroj potravy pro člověka a krmiva pro hospodářská zvířata. Pokud by k tomu nedošlo, nebudou roční nárůsty produkce při pouhém využívání tradičních metod stačit. Řečí čísel to znamená, že oteplení Země o 1,4 °C vede k 10% snížení produkce kukuřice a pšenice jako základních obilovin. Dále, že kvůli nárůstu lidstva a s tím související zástavbě došlo k poklesu zemědělsky využitelné půdy z 1,4 ha/člověk na nynější 1,2 ha/člověk. K tomu je třeba v případě Evropy přičíst ambiciózní Green Deal, který má vejít v platnost roku 2030. Toto vše by už na konci této dekády mohlo vést k poklesu zemědělské produkce v Evropské unii o 20 %.
Ať se to někomu líbí nebo ne, bude podle mínění Jaroslava Doležela muset nastoupit moderní generace plodin s novými vlastnostmi, které umožní zvýšit výnosy v extrémním klimatu, kdy někde nastává sucho a zasolení půdy, jinde naopak záplavy, na scénu přicházejí z jiných oblastí škůdci, proti nimž tu není přirozená obrana. Dosavadní domestikace rostlin za využití mutací zabrala několik tisíc let, avšak na to v nynější situaci není čas. Přesto lze následovat přírodu a podobě, jak to činí ona v rámci evoluce, pracovat s transferem genů z jednoho organismu do druhého, což je v přírodě běžné.
Jaroslav Doležel zmínil studii, která nedávno identifikovala 100 genových rodin, většinou agrobakterií, které se byly identifikovány ve vyšších rostlinách. Tyto geny se prokazatelně přirozeně přenesly do asi 300 rostlinných druhů a vedly ke zlepšení jejich vlastností. Mechanismus horizontálního transferu genů je tedy přirozený a nikoli vzácně se vyskytující.
Nedávno ale věda objevila podrobnosti. Jde o tzv. samonavigační genomový skalpel nabídnutý přírodou – CRISPR, jímž se bakterie chrání virovému napadení. Bakterie přijme vzorek vetřelce (viru) a uchová si jej jako informaci pro dobu, kdyby jím byl organismus napaden a pak tento mechanismus pak použije na svou obranu. Zároveň lze díky znalosti celého mechanismu editovat geny od jejich identifikace, následného vypnutí až po opravu.
Nové genetické techniky vycházející z transferu nebo editace genů, což je v přírodě běžné, jak Jaroslav Doležel opakovaně zdůrazňoval, umožňují a urychlují další evoluci. Celosvětově se již nyní pěstuje 500 odrůd geneticky modifikovaných plodin na 14 % obdělávané půdy. Šlechtitelé vědí, jaký gen v nich funguje a umí ho otestovat na případnou škodlivost pro člověka. Díky těmto postupům se už teď používá o devět procent méně agrochemikálií než při pěstování tradičních plodin. Nejde jen o upravenou pšenici s vyšší odolností k suchu, rajčata s větším podílem vitamínů, ale o celkových šest set aplikací, které již byly prověřeny, přičemž seznam plodin, pro jejichž kvalitu a výnos se využila genová editace, se stále zvětšuje.
Závěrem Jaroslav Doležel konstatoval, že máme v rukách metodu, jak napodobit domestikaci, vrátit se k planým rostlinám a znovu je vyšlechtit podle současných podmínek a potřeb. Stávající plodiny totiž neustojí klimatické změny a problém bude s výnosy vůči počtu lidí na Zemi. Nehovoří se zde o postupném zlepšování plodin, ale o domestikaci. Editace genomu, je výzva, kterou je třeba splnit během deseti let a k níž nám příroda dala použitelný nástroj.*
Prezentace a videozáznam z konference jsou volně k dispozici na https://eagri.cz/public/web/mze/potraviny/mezinarodni-vedecka-konference-european.html
PhDr. Marie Šotolová,
Ústav etnologie, Univerzita Karlova Praha
Kontakt: marie.sotolova@post.cz
Celý článek najdete v Krmivářství 1/2023.
