Business check-up: Transgene gerst is bestand tegen water

Business case

Gerst, een belangrijk ingrediënt van bier, is gevoelig voor wateroverlast. Omdat veel gerst wordt geproduceerd in gebieden met hevige regenval, wordt de kwaliteit en kwantiteit van bier in toenemende mate bedreigd. Zo zou tot 50 procent van de gemiddelde opbrengst worden vernietigd als gevolg van wateroverlast. Gebruik van planten met een verhoogde tolerantie voor wateroverlast zou de opbrengst aanzienlijk kunnen verhogen, zonder extra kosten. Onder meer bierproducent SabMiller investeerde in een onderzoek naar het overlevingsgedrag van gerst bij overstromingen. Hierbij onderzochten wetenschappers aan de University of Nottingham of ze gerst beter bestand konden maken tegen overstromingen.

Als planten onder water staan, reageren bepaalde soorten met een rust-reactie. Daarbij schakelt de plant over op een lage energie-modus, waarbij de groei wordt onderdrukt en de fermentatie wordt geminimaliseerd. Met deze reactie, vergelijkbaar met mensen die hun adem inhouden, kan een plant uren of zelfs dagen overleven. Wanneer de overstroming verdwijnt, kan de plant zonder veel opgelopen schade zijn groeiproces hervatten.

Uit onderzoek blijkt dat gerstplanten bij overstroming een gen activeren dat de rust-reactie tegenhoudt. Door gebruik te maken van geavanceerde veredelingstechnieken wisten onderzoekers transgene gerst te ontwikkelen, die dit gen bij overstromingen deactiveert. Daardoor kon de plant zijn 'adem veel langer inhouden' dan zijn niet-transgene soortgenoten. Daarnaast bleek de plant ook zijn fotosynthesevermogen te behouden, wat betekent dat de plant zijn groeiproces na het verdwijnen van het water zonder schade kan hervatten.

Schaalbaarheid

Klimaatverandering leidt tot een toename van wateroverlast en overstromingen. Naar schatting wordt circa 10 procent van het wereldwijde landoppervlak negatief beïnvloed door onvoldoende bodemdrainage. Voor bepaalde regio’s, zoals Oost-Europa, zou dat zelfs 20 procent zijn. Om adequate opbrengsten voor verschillende gewassen veilig te stellen, is het belangrijk dat er manieren worden gevonden om gewassen beter bestand te maken voor overstromingen. Verdeling van gewassen voor betere overlevingsmechanismen in dit soort omstandigheden, biedt dan ook kansen.

Vooralsnog is het de wetenschappers ‘enkel’ gelukt om het mechanisme van overstroming-ontwijkende reacties te ontrafelen. De rem voor een overstroming-ontwijkende reactie is in planten die niet tolerant zijn voor wateroverlast constant actief, in plaats van alleen wanneer nodig. Dit gewas vertoont dus altijd een overstroming-ontwijkende reactie. Dat betekent dat verder onderzoek nodig is om het rem-gen in de gerst alleen te deactiveren wanneer het gewas ondergelopen is.

Als dat lukt, kan de techniek ook worden gebruikt om andere, vergelijkbare gewassen te transformeren tot waterresistente gewassen. Dat kan op termijn een stabiele voedselaanvoer opleveren. Nadeel is de sociale kritiek die hiermee samengaat. Kleine boeren en boeren in ontwikkelingslanden kunnen zich gemodificeerde zaden mogelijk niet veroorloven wanneer deze worden gepatenteerd. Dat zal de kloof tussen arm en rijk vergroten. Wanneer genetisch gemodificeerde gewassen echter worden ontwikkeld door non-profitorganisaties, zoals Rice science for a better world (IRRI), dan worden ze gemakkelijk beschikbaar. Dat kan de opbrengsten van deze boeren optimaliseren en stabiliseren, wat betere bestaansmiddelen oplevert.

Milieuwinst

Het verbeteren van de plantfunctionaliteit kan interessant zijn, omdat het een mechanisme biedt dat planten geen energie kost, maar planten wel beschermt tegen overstromingen. Dit tackelt het probleem van het toegenomen aantal overstromingen, zonder dat er dure gronddrainagesystemen nodig zijn.

Daarnaast gaan er minder gewassen verloren. Dat betekent niet alleen een hogere opbrengst uit een gewas, maar ook meer opbrengsten uit grondstoffen en hulpbronnen die worden gebruikt voor de teelt van de gewassen. Daardoor gaat minder voedsel verloren en houden ook de gebruikte grondstoffen voor het groeien van die gewassen hun waarde. Het gebruik van verbeterde plantfunctionaliteit leidt tot een efficiënter gebruik van grondstoffen door grotere opbrengsten veilig te stellen.

Zoals eerder al werd gesteld, bestaat er echter maatschappelijke onrust over genetische modificatie van gewassen. Niet alleen op sociaal, maar ook op ecologisch vlak. Zo zijn verschillende organisaties bang dat genetisch gemodificeerde voeding risico’s met zich meebrengt voor voedselveiligheid, het milieu en de gezondheid. Ze vrezen dat genetische modificatie leidt tot verlies van biodiversiteit, de opkomst van ‘superonkruid’ en ‘superpesten’, een verhoging van antibioticaresistentie, voedselallergieën en andere onbedoelde effecten.

Verschillende onderzoeken wijzen echter uit dat er geen significante risico’s direct aan genetisch gemanipuleerde gewassen kunnen worden gelinkt. Bovendien bestaan er diverse regulerende wetten om negatieve effecten te voorkomen. Dat neemt niet weg dat de toepassing ervan met zorg moet worden bekeken. Maar als na nauwgezet onderzoek blijkt dat gebruik van een transgeen gewas geen gevaren oplevert, is het zinnig gebruik van het betreffende gewas te overwegen.

Deze Business check-up is tot stand gekomen in samenwerking met Rutger Baar.

Header-foto: Benjamin Linh VU, via Flickr Creative Commons (Cropped by DuurzaamBedrijfsleven), In tekst-foto: public domain, Footer-foto: public domain