Kako bi genetski modifikovane štetočine mogle da spasu naše voćnjake?

Pol Nelson se već navikao na borbu sa invazivnom voćnom muvom poznatom kao drosophila sa tačkastim krilima, štetočinom koja je jedne godine uništila više od polovine jagoda na farmi u Minesoti koju on i njegov tim vode. U poslednjih nekoliko godina su smanjili gubitke na oko 5 odsto, ali je to zahtevalo puno rada i bilo je skupo.

Nelson i drugi uzgajivači možda će uskoro dobiti novi alat kao rezultat istraživanja na Državnom univerzitetu Severne Karoline. Voćne mušice uništavaju bobičasto voće polaganjem jaja u njih, a procenjuje se da godišnje proizvođačima nanose štetu vrednu stotine miliona dolara.

Naučnici su, koristeći koncept “gene drive” (genetički pogon), manipulisali DNK insekata tako da žensko potomstvo postane sterilno, a metoda koju su koristili značajno je smanjila šansu da se populacija oporavi.

Kako genetski modifikovani insekti mogu pomoći u gajenju voća?

Naučnici, čiji je rad objavljen u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, otkrili su da ako ukrste jednu od modifikovanih muva sa muvom koja nije modifikovana, do 99 odsto potomstva će naslediti osobinu sterilnosti.

Matematičkim modeliranjem su pokazali da, ako puštaju jednu modifikovanu voćnu muvu na svake četiri koje nisu modifikovane, i to rade svake dve nedelje, mogu uništiti populaciju za oko pet meseci.

Genetska modifikacija insekata kao oblik kontrole nije nova ideja. Naučnici su već puštali genetski modifikovane komarce koji se pare sa autohtonim populacijama da bi proizveli potomstvo koje umire pre nego što dostigne zrelost. To održava brojnost niskom i pomaže u suzbijanju širenja bolesti prenosilaca insekata, poput žute groznice, denga i zika virusa.

Ali tehnologija nije toliko zaživela u poljoprivredi zbog jetinih pesticida koji su ujedno i lakši za primenu.

Maks Skot, profesor entomologije i koautor članka, rekao je da bi neke metode oslobađanja genetski modifikovanih insekata za suzbijanje populacija bile skupe ako bi se primenjivale u velikoj meri jer bi morale da se ponavljaju iznova i iznova pre nego što se štetočine istrebe.

Ali je i dodao da metod njegovog tima, koji se oslanja na ideju “gene drive”, brže olakšava širenje sterilnosti kroz naredne generacije, što bi moglo i da smanji broj puštenih modifikovanih insekata.

“Apsolutno smo uzbuđeni zbog ovoga”, rekao je Skot. “Sistem veoma efikasno funkcioniše.”

Ako ova metoda funkcioniše na terenu, to bi mogao biti važan dodatak tehnikama upravljanja štetočinama u arsenalu poljoprivrednika protiv uporne voćne mušice koja može uništiti 20-30 odsto prinosa bobičastog voća čak i nakon upotrebe pesticida, rekao je Bil Hačison, profesor i entomolog sa Univerziteta Minesota.

Borba protiv štetočina je sve izraženija usled klimatskih promena, dodao je, jer topliji zimski uslovi omogućavaju invazivnim vrstama poput voćne mušice da bolje prežive zimu i prošire svoj opseg na severu.

Koji su drugi načini kontrole štetočina?

Na farmi Untiedt’s, Nelson je primetio toplije zime i raniji dolazak proleća.

Još uvek čeka da vidi prve voćne mušice ove godine, ali je već zaključio da one dolaze ranije svake godine na farmu koja se prostire na oko 35 hektara jagoda, malina i paradajza.

– Godinama su nam govorili da nikada nećete videti voćnu mušicu na jagodama koje zru u junu – dodao je.

– To nije tačno. Pronašli smo ih na tim jagodama.

Da bi se borili protiv štetočina, Nelson i njegov tim koristili su pesticide i zamke i puno vremena posvetili traženju malih insekata.

Hačison je rekao da neki farmeri koriste provetrenu mrežu ili plastiku koja efikasno stvara neku vrstu plastenika iznad voća. Ali sve te metode imaju svoje nedostatke.

Pesticidi mogu ubiti korisne insekte, ali prskanje može zahtevati da ljudi koji sami beru bobice prekinu rad na nekoliko dana. Mreža može biti teška za postavljanje, a plastične prekrivke mogu zagrevati useve.

Kada ćemo često koristiti “gene drive”?

Istraživanje je godinama udaljeno od praktične primene. Skot i njegov tim prelaze na dodatne laboratorijske testove da bi videli da li je njihovo matematičko modeliranje tačno, a zatim će proći kroz regulatorni proces pre nego što pređu na terenska ispitivanja.

Biće potrebno više istraživanja kako bi se uzeli u obzir faktori kao što su regionalna genetska varijacija unutar iste vrste i ekološki uticaj interakcija sa drugim vrstama.

Luciano Matzkin, vanredni profesor entomologije na Univerzitetu u Arizoni, koji proučava drosophile i druge štetočine kaže da ako ne postoje negativni rizici po životnu sredinu, “uspešan biokontrolni pristup je uvek poželjniji” od pesticida, koji imaju značajne posledice po životnu sredinu.

Zbog toga, kaže, odeljenja entomologije širom zemlje proučavaju biologiju i ekologiju insekata dok drugi istraživači rade na transgenskim pristupima kontroli populacija u širokom spektru štetočina.