Lasy Państwowe
Logo Encyklopedii Leśnej

Genetycznie modyfikowane genetycznie drzewa

rośliny drzewiaste, których genom podlegał modyfikacji, czyli genetycznej transformacji, polegającej na wprowadzeniu specyficznej sekwencji obcego DNA do genomu komórki w celu otrzymania osobników o nowych cechach jakościowych. Sekwencje nowych genów mogą być wprowadzone do komórki rośliny na drodze transformacji wektorowej (za pomocą bakterii Agrobacterium tumefaciens) lub bezwektorowej (przy użyciu strzelby genowej).

Produkcja drzew transgenicznych ukierunkowana jest na wprowadzeniu do komórek drzewa genu, którego produkt, czyli białko, nadaje określone korzyści hodowlane.

Zainteresowanie inżynierii genetycznej w leśnictwie dotyczy głownie drzew szybko rosnących (np. topola), o dużym znaczeniu gospodarczym i stosunkowo łatwym sposobie rozmnażania. Dzięki transformacji roślin drzewiastych, o wiele szybciej uzyskuje się pożądany efekt jakościowy przez np. zwiększenie odporności na herbicydy i szkodliwe owady w porównaniu do tradycyjnych metod selekcji. Obecnie, w wielu laboratoriach trwają prace nad transformacją ważnych przemysłowo gatunków drzew leśnych, w celu nadania odporności na herbicydy oraz czynniki chorobotwórcze takie jak grzyby, owady, wirusy.

W USA udało się wyhodować transgeniczne siewki mieszańców topoli (Populus trichocarpa x P. deltoides, Populus tremula x alba) modrzewia - które są odporne na herbicydy np. na Roundup, (Strauss et al. 2001, Campbell et al. 2003).

Kolejny kierunek badań w transformacjach genetycznych drzew to hodowla drzewek odpornych na szkodniki owadzie. Udało się wyhodować  transgeniczne siewki mieszańców topoli (Populus trichocarpa x P. deltoides) odporne na owady z rodziny stonkowatych (np. na Chrysomela scripta)

Prowadzone są także badania nad wprowadzeniem zmian w strukturze wiązań fenylopropenowych w ścianach komórkowych. Ich wynikiem jest zmiana chemicznej struktury lignin i w efekcie możliwość zastosowania, w przemyśle papierniczym, mniejszej ilości szkodliwych dla środowiska substancji i procesów technologicznych. W wielu krajach np. w Belgii, Francji i USA prowadzone są badania nad transgenicznymi gatunkami drzew leśnych o zmniejszonej zawartości lignin w ścianach komórkowych. Zmiana w ekspresji genu ligazy kumarynowej C4L, kluczowego enzymu w biosyntezie lignin, daje efekt w postaci zwiększenia o 30% zawartości celulozy w komórkach drewna.

Kolejny kierunek badan związanych z transformacjami genetycznymi drzew, nakierowany jest na zwiększenie wzrostu biomasy. Badania te polegają przede wszystkim na modyfikacjach genów biorących udział w kodowaniu białek, odpowiedzialnych za syntezę i transport hormonów wzrostu np. auksyn. Udało się stworzyć transgeniczną topolę z genem ekspansyny PttEXPA1, mającą zwiększoną długość międzywęźli oraz większą powierzchnię blaszek liściowych. Ten kierunek badań przyczynia się do większego pochłaniania dwutlenku węgla, poprzez proces sekwestracji węgla w większych ilościach w częściach nadziemnych drzew i w glebie.

ŹRÓDŁO (AUTOR)

Nowakowska J. 2008. Możliwości zastosowania drzew GMO w  leśnictwie - korzyści i zagrożenia. Notatnik naukowy IBL. 1(80) XVI

Publikacje powiązane tematycznie

Nowakowska J. 2013. Możliwości zwiększania sekwestracji węgla w ekosystemach leśnych: efektywność fotosyntezy a zmienność geno- i ekotypowa gatunków drzewiastych za pomocą inżynierii genetycznej. Narodowy Program Leśny. Panel Ekspertów „Klimat” 1

Lasy i drewno a zmiany klimatyczne: zagrożenia i szanse”.

Autor: Anna Zawadzka

Zdjęcia

Rysunki

Tabele

Mapy

Filmy

Pliki

Indeks alfabetyczny:

POPRZEDNI NASTĘPNY

Indeks tematyczny:

POPRZEDNI NASTĘPNY

Hasło dodane 2020-07-31 przez Administratora Encyklopedii Leśnej
Hasło ostatnio zmienione 2020-07-31 przez Administratora Encyklopedii Leśnej


Zgłoś uwagę do hasła

Maksymalny rozmiar: 5MB
Kontakt

Szybki kontakt