Ræktun erfðabreytts byggs utandyra

Það er einkennilegt að ræktun erfðabreytts byggs utandyra skuli vera leyfð á Íslandi, áður en að óyggjandi niðurstöður á umhverfisáhættu liggja fyrir. Því er einnig einkennilegt að hópur 37 vísindamanna landsins skuli vera algjörlega sannfærður um að lítil hætta sé á genaflæði frá erfðabreyttum byggplöntum til óbreyttra plantna eins og fóðurbyggs sem ræktað er víða á landinu. Hvernig geta þeir verið vissir um að hættan á genaflæði sé hverfandi?

Mig grunar að þessi sameiginlega skoðun þeirra byggi á rannsókn sem var gerð á vegum Landbúnaðarháskóla Íslands á tímabilinu frá 2003 til 2005. Nú hafa niðurstöður þessarar rannsóknar verið birtar í tímaritinu IAS (Icelandic Agricultural Sciences 23, 2010, 51-59) í grein eftir Jónatan Hermannsson, Þórdísi A. Kristjánsdóttur, Tryggva S. Stefánsson og Jón Hallstein Hallsson. Greinin nefnist “Measuring gene flow in barley fields under Icelandic sub-arctic conditions using closed-flowering varieties”. En hvernig var “genaflæðið” mælt? Í grein Jónatans og félaga var genaflæði ekki mælt heldur túlkað. Tvíraða og sexraða byggplöntur voru látnar vaxa hlið við hlið og rannsóknin sýnir fram á að tveir blendingar hafi myndast í tilraunum á Möðruvöllum, en enginn blendingur fannst í tilraunum í Gunnarsholti. Þannig fengu þau víxlfrjóvgunartíðnina 0.002% í umhverfi Möðruvalla, en 0.0003% ef Gunnarsholt var með í útreikningnum. Lokaálit greinarinnar er svohljóðandi: “Það má telja að alfarið sé hægt að koma í veg fyrir flutning erfðaefnis milli byggyrkja með því að hafa lágmarksfjarlægð milli akra og viðhafa góð vinnubrögð í ræktunni.”

Er hægt að draga ályktun um áhættu á genafræði út frá þessari rannsókn? Tvö byggsyrki voru notuð í rannsókninni: Golden Promise sem er tvíraða byggsyrki upphafslega frá Skotlandi (sama yrki og það sem er notað í framleiðslu lífvirkra prótína með erfðatækni) og Ven sem er sexraðabygg frá Noregi. Fyrst voru víxlarnir framkvæmdar í gróðurhúsi, þar sem sexraðabygg var notað sem móðir og tvíraðabygg sem frjókornagjafi. Í greininni er sagt að afkvæmi víxlanna sé með blendingssvipgerð. Á kornaxi blendingsplöntunnar þroskaðist korn aðeins betur í þeim röðum sem eru yfirleitt ófyllt í tvíraðabyggi, en í eðlilegum sexraðabyggi eru korn í öllum sex röðum fullþroskuð. Þetta sjónræna mat var síðan notað sem ótvírætt viðmið í leit að blendingum í útiræktunartilraunmum. Þannig fundust tvær plöntur með þessari svipgerð úr tilraunum á Möðruvöllum. Þessum tveimur plöntum var síðan leyft að vaxa og mynda fræ og plönturnar sem uxu af þessum fræjum voru tvær sexraða og 19 tvíraða byggplöntur. Höfundar greinarinnar ályktuðu að þetta væri enn frekar staðfesting á því að víxlfrjóvgun hafi átt sér stað á milli byggsyrkjanna.

Þótt sérfræðigrein mín sé plöntuerfðafræði á ég erfitt með að skilja þessa tilraun. Af hverju var blendingsplöntum úr víxlunum ekki leyft að sjálffjróvgast til þess að kanna hvernig afkvæmi aðskiljast erfðafræðilega? Engin lýsing var sett fram um framkvæmd víxlana, engar tölur voru gefnar upp og tölfræði var hvergi beitt. Af hverju fannst ekki blendingssvipgerð meðal afkvæma blendingsplantna úr útiræktuninni? Hvernig vita höfundar að útlit blendinga sé ekki líka svipað og útlit foreldranna? Engin erfðafræðileg skýring er gefin í greininni, reyndar eru höfundar frekar uppteknir af því að sannfæra lesendur um að áhættan á genaflæði sé nánast engin, og vegna þess er talið óhætt að rækta erfðabreytt bygg utandyra.

Er hægt að draga ályktun um áhættu á genafræði með því að athuga víxlfróvgun á milli fjarskyldra byggsyrkja? Tvíraða og sexraðabygg eru ólíkir hópar innan tegundarinnar Hordeum vulgare, en þeir hafa líklega aðskilist frá hvorum öðrum alls fyrir löngu. Sexraðabygg er talið hafa myndast af tvíraðabyggi í Miðausturlöndum fyrir um tíu þúsund árum. Hópi plöntuerfðafræðinga frá Japan, Þýskalandi og Svíþjóð hefur tekist að einangra gen sem skráir fyrir sexraða eiginleika byggs (Komatsuda et al. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 104, 2007, 1424-29). Þetta gen, sem nefnist Vrs1 (vulgare six-rowed spike 1), er umritunarþáttur og sýnir víkjandi erfðir. Í tvíraðabyggi er genið tjáð og þar af leiðandi fullþroskast einungis tvær raðir af kornum, en í sexraðabyggi gerir óvirkt form gensins það að verkum að allar sex raðirnar fyllast af fullþroskuðum kornun. Gen sem skrá umritunarþætti, eins og Vrs1, geta haft stjórnunaráhrif á tjáningu margra gena samtímis – það þýðir að við höfum ekki hugmynd um hvernig útkoma víxlæxlunar væri á milli tvíraða- og sexraðabyggs. Auk þess virðist vera til fjöldi útgáfa af geninu og þær geta haft mismunandi áhrif á svipgerð.

Til þess að fá öruggar niðurstöður um genaflæði er nauðsynlegt að greina tilvist framandi gens eða gena og meta tjáningu þeirra í viðtökuplöntum með sameindaerfðafræðilegum aðferðum. Mér er ekki kunnung um að þetta hafi verið gert. Ef svo er, eiga þessar niðurstöður að vera aðgengilegar. Áður en niðurstöður úr slíkum tilraunum liggja fyrir, getum við alls ekki sagt fyrir hvort hætta á genaflæði frá erfðabreyttu byggi til óbreyttra byggsplantna sé lítil eða mikil. Ég tel það ábyrgðarleysi hjá vísindamönnum og viðeigandi faghópum að gera ekki kröfur um fullnægjandi rannsóknir áður en alhæft er um áhrif í náttúrunni.