A QUT kutatói olyan banánt fejlesztettek ki és neveltek, amely ellenáll egy talajjal terjedő gomba, a Fusarium trópusi 4. változata (TR4, más néven Panama-betegség) fertőzésének. Ebben a TR4-gyel súlyosan fertőzött talajban végzett, világelső GM szabadföldi kísérletben teljesen TR4-mentes maradt az egyik Cavendish vonal, amelybe vad banánból ültettek be egy gént, három másik vonal pedig erőteljes ellenállóképességet mutatott. Az eredmények nemrég jelentek meg a Nature Communications c. folyóiratban.
A legfontosabb eredmények:
A Cavendish Grand Nain banánt az RGA2 gén bevitelével módosították, amely a Musa acuminata ssp. malaccensis elnevezésű, vadon élő délkelet-ázsiai banán-alfajból származott.
Az egyik módosított Cavendish vonal (RGA2-3) a három évig tartó kísérlet során végig TR4-mentes maradt.
Három másik, RGA2 bevitelével módosított vonal erőteljes ellenállóképességet mutatott: a növényeknek legfeljebb 20%-ánál jelentkeztek a betegség tünetei a kísérlet három éve során.
Ezzel szemben a kísérlet harmadik évének végére a kontroll banánnövények 67%–100%-a elpusztult vagy TR4-gyel fertőzötté vált, közöttük a Giant Cavendish TR4-toleránsnak mondott 218. változata is, amelyet szövettenyésztés útján fejlesztettek ki egy taiwani laboratóriumban.
Az RGA2 génnek a módosított banánnövényekben kimutatható aktivitása „szoros összefüggésben állt” a TR4-rezisztenciával.
Kiderült, hogy a Cavendish banán is természetes módon tartalmazza ezt az RGA2 gént, ám az nem nagyon aktív.
A jelenleg folyó kutatás célja annak felderítése, hogyan lehetne „bekapcsolni” a Cavendish banán RGA2 génjét, hogy a növények ellenállóvá váljanak.
A 2012 és 2015 között elvégzett szabadföldi kísérlet vezetője a nagy tekintélyű James Dale professzor volt, a QUT Trópusi Növények és Bioáruk Központjának munkatársa (Centre for Tropical Crops and Biocommodities). Maga a kísérlet egy kereskedelmi célú banánültetvényen folyt Humpty Doo közelében, az Északi területnek egy olyan részén, ahol korábban már előfordult a TR4. A kísérlet megkezdése előtt a földet alaposan újrafertőzték a betegséggel.
Dale professzor szerint eredményeik fontos lépést jelentenek az igen fertőzőképes TR4 által komolyan fenyegetett, 12 milliárd dolláros globális banánexport-üzletág védelme megoldásában. „Ezek nagyon izgalmas eredmények, mert azt jelentik, van egy használható megoldás ennek a betegségnek a megfékezésére” – nyilatkozta Dale professzor. – „Van egy olyan Cavendish banánunk, amelyik ellenálló ezzel a gombával szemben, és a dereguláció után termeszthető TR4-gyel fertőzött talajon.
„Nem állíthatjuk, hogy az eredeti, vad típusú diploid banánban az RGA2 gén felelős a gombarezisztenciáért, mert a módosított Cavendish banánban jelentősen fokoztuk a gén kifejeződési szintjét, amely meghaladja a génnek a vad banánban megfigyelhető aktivitását” – mondta. – „De megállapítottunk egy összefüggést, és kimutattuk, hogy az RGA2 gén természetes módon előfordul a Cavendish banánban is, csak nem nagyon aktív. Most megpróbálunk módot találni arra, hogy génszerkesztéssel bekapcsoljuk a Cavendish banánban lévő gént. Már el is indítottuk ezt a projektet. Nem könnyű feladat, mert ez az igen bonyolult eljárás négy-öt éves laboratóriumi munkát igényel. Ezzel párhuzamosan alaposan megvizsgáljuk a vad banán lehető legtöbb génjét, és további rezisztenciagéneket keresünk közöttük nemcsak a TR4, hanem más betegségek ellen is.
A szabadföldi kísérlet további fontos eredményei:
A Cavendish Grand Nain banánfajta kilenc, a nematódából származó Ced9 génnel transzformált vonalát is vizsgálták a szabadföldi kísérletben; ezek közül egy vonal három évet át TR4-mentes maradt.
A transzgenikus banánok és az egészséges kontroll Cavendish banán érett fürtjeinek mérete között nem volt különbség.
További információ: James Dale et al, Transgenic Cavendish bananas with resistance to Fusarium wilt tropical race 4, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-01670-6
