Mire jó a GMO? 27. Rizs és metán

fig1.jpgA metán a globális fölmelegedés szempontjából lényeges gáz, a jelenlegi felmelegedés 20% -áért a légkörbe juttatott metán felelős. Jelentős metánkibocsájtó a mezőgazdaság, ezen belül is az árasztásos rizstermesztés, az összes metánkibocsájtás 7-17% -a származik rizsföldekről. Kézenfekvő megoldás lenne a rizsföldek metánkibocsájtásának a visszaszorítása, de eddig ezen a vonalon nem sok eredményt mutatott fel a hagyományos nemesítés.

Viszont a mai cikkünk szerzői teljesen más úton indultak el. A rizs metánkibocsájtásáért nagyrészt a gyökerein élő mikróbák felelősek, a szerzők arra gondoltak, hogyha a növény energiáit átirányítnák a keményítőkészítésre, a gyökerei között élő mikróbáknak is kevesebb tápanyag marad, így kevesebb metánt termelnek majd. Már előttük leírtak egy transzkripciós faktort árpából, a SUSIBA2 -t, amelynek magas szintje az árpában a magas keményítőtartalommal párosul. No, a szerzők ezt a fehérjét kódoló gént juttatták be a rizs genomba ezzel túltermeltették a fehérjét rizsben, ezt a GM-rizst nevezték el SUSIBA2-77 -nek. Nem gatyáztak vele, el is ültették Kínában egy kísérleti telepen, egymástól ötszáz kilométernyire és megmérték a metánkibocsájtásukat. Az eredmény látható az első A ábrán, a rizs virágzása előtt csak 90% -kal csökkent a SUSIBA2-77 metántermelése a kontroll rizshez (Nipponbare) képest, a virágzás után 99,7% kal. Az első B ábrán egy autofluoreszcens kép látható, elméletileg a „Nipp” képen látható fényes pontok a kontroll rizs gyökerén élő metántermelő baktériumokat jelzik, amelyek ibolyántúli fényben világítanak, láthatóan a másik képen ezek mennyisége csökkent, ebből arra következtettek, hogy a gyökéren élő metántermelő baktériumok mennyisége csökkent a beavatkozástól. A C ábrán ugyanez a csökkenés látható, itt a talajban grammonként található, az egyes baktériumcsoportokra jellemző gének kópiaszámát tüntették föl (Mst=Methanosaetaceae; MET=metanogének; Msc=Methanosarcinaceae; MBT=Methanobacteriales; MMB=Methanomicrobiales; ARC=archea;), láthatóan csökken ezeknek a mikróbáknak a mennyisége a talajban.

Ez egy elég jó bemutatója annak, hogy mire jó a rekombináns DNS technológia: Villámgyorsan és hatékonyan nemesíthetőek vele olyan jellegek, amik más módszerekkel nehezen megközelíthetőek lennének, ha ismert valamilyen, a folyamatot szabályozó gén.


Su, J., Hu, C., Yan, X., Jin, Y., Chen, Z., Guan, Q., … & Schnürer, A. (2015). Expression of barley SUSIBA2 transcription factor yields high-starch low-methane rice. Nature

13 thoughts on “Mire jó a GMO? 27. Rizs és metán

  1. fordulo_bogyo

    GMO ellenzokent azonnal irnek, hogy latjatok, GMO mennyire megvaltoztatja a kornyezetet, az okoszisztemat, belathatatlan kovetkezmenyei lehetnek… (nem vagyok GMO ellenzo, az elobbieket szatirakent olvassatok).

    Reply
  2. Untermensch4

    @fordulo_bogyo: És hogy még egy csavart vigyünk a történetbe: ezen a vonalon elindulva a gonoszmultik kiszorítására alkalmas kisüzemi metángyártás (energiahordozó) is kifejleszthető lenne. A mezőgazda egyúttal háztáji+ léptékben energetikailag is környezetkímélőbbé változhat. Beláthatatlan pozitív következmények… 🙂

    Reply
  3. Adam Jensen (törölt)

    Ha növelni lehet a keménítőtermelést a szimbionita baktériumok rovására, akkor ez fordítva is működhet nem? óriási, zárt, bevilágított tartájokra gondolok, amikben tenyészik a metánrizs és ahonnan elvezetik a gázt, akár szinte egyenesen a hálózatba. Nekem ez lényegesen olcsóbbnak és környezetkímélőbbnek tűnik, mint földgázmezőket keresni és tönkretenni a környékbeli élővilágot (fúró/kitermelő infrastruktúra, elszállító csőhálózat, stb.)
    Sőt, akár természetes bioreaktorként is működhetne ez az új fajta, hiszen nyilván nem csak metánt, de egy csomó más, izgalmasabb dolgot is lehetne termeltetni azokkal a baktériumokkal (pl. biopolimerek, gyógyszerek, vitaminok, tápanyagok, akár egy szennyezett földterület bioremediációját is segíteni lehetne így, egyszerűen csak más baktériumokat kellene a rizs földjébe keverni.) Unlimited possibilities!

    Reply
  4. Untermensch4

    @fordulo_bogyo: ” Mukodik, es rizs sem kell hozza, csak szerves hulladek. Nem olcsobb, es nem is kornyezetkimelobb, sajnos.” Ez most hülye kérdés lesz de mennyivel drágább mint a folyamat kezdetén volt a támogatott zöldenergia? Csak mert annál sem a puszta anyagi előnyök voltak a fő motiváció hanem volt ott még energia-import -függőség csökkentésének a vágya is. Olyan ország meg sztem van néhány ahol szerves hulladék termelődik, annyi pénzük meg nincs hogy napelem- meg szélerőmű-parkokat építsenek (vagy ha lenne is, a nagyberuházás hamvába hal a korrupció miatt), ellenben annyi talán lenne hogy egy-egy ilyen kisebb “tartályos metángyárat” építsenek időnként. Legalábbis egy tartályból nem nagy nyomású gáz lefejtése nem tűnik olyan technikailag bonyolult feladványnak.

    Reply
  5. Caenorhabditis elegans

    Heló, nem tudom, hol kérdezzem meg, úgyhogy itt teszem. Van ez a cikk:
    444.hu/2016/12/03/valami-tortenik-az-elefantok-agyaraval
    Amiben van egy ilyen szöveg:
    “Annak megválaszolásához, hogy az elefántok evolúciója zajlik-e a szemünk láttára, azt kéne meghatározni, hogy a külső jegyek, a fenotípus változását az elefántok génállományának, a genotípusnak a változása okozza-e. Ennek vannak nehézségei. Hogy mást ne mondjak, az, hogy
    az elefántok genomját még messze nem térképezték fel.”
    A háttér meg kb az, hogy amióta orvvadászat zajlik, az elefántoknál öröklődőnek tűnő változások léptek fel, sokkal gyakrabban születnek agyar nélküli egyedek.

    Én azt nem értem, hogy miért feltételezi a cikk, hogy a változások esetleg nem genetikaiak. Az, hogy az elefántok genomja nem feltérképezett, nekem nem tűnik elégséges indoklásnak.. Mi más háttere lehet egy öröklődő, több generáció alatt, fokozatosan elterjedő változásnak, mint genetikai? Mondjuk valami stresszfaktor miatti hormonváltozás hatására történik az agyar nem kifejlődése, és ha ugyanezeket az elefántokat vadászmentes környezetbe tesszük akkor azonnal agyaras utódok születnek? Ez nekem nem tűnik jó érvnek, nem tudom, van-e jobb, nem vagyok szakmabeli. Mire célozhat a cikk?

    Reply
  6. Adam Jensen (törölt)

    @fordulo_bogyo:
    Miért ne lenne környezetkímélőbb mint földgázt kitermelni? Egyszerűen nem kell ide-oda vinni, meg túrni a földet meg ilyenek. én cska arra gondolok, hogy a bioreaktorok problémáját lehetne leegyszerűsíteni (rizsföldek azok vannak sokfelé, baktériumkultúrát meg módosított rizst lehet venni, és máris nem kell bioreaktort építeni, ami gondolom lényegesen drágább, mint kiszórni a baktériumot és elvetni a rizst) @Untermensch4: Szerintem nem lehet sokkal bonyolultabb (=drágább), mint mondjuk szélerőműveket építeni meg napelemcellákat gyártani, sőt, másfajta módosított mikrobákat használva még csak tartály se kell. Se bioreaktor, mint a szerves hulladék esetében, gyakorlatilag egy egyszerű rizsföld minden, amire szükség van (gondolom)

    Reply
  7. Sexcomb

    @Untermensch4: Elméletileg bármilyen növényi hulladékból lehet biogázt termelni, egyszerűen aratás után a rizsszalmát fermentálják metánteremlő mikróbákkal. Gondolom ennél lényegesebb drágább lehet egy egész rizsföldről gyűjteni a metánt, mint egy zárt tartályból.

    Reply
  8. Sexcomb

    @Adam Jensen: Ennél sokkal egyszerűbb rendszerek is vannak erre, mi is írtunk ilyenekről: criticalbiomass.blog.hu/2014/05/18/mire_jo_a_gmo_15_olaj_fotoszintetizalo_bakteriumokbol Ezeknek az az előnye, hogy nem rizzsel működnek, hanem fotoszintetizáló sósvízi baktériumokkal, ezek ugyanúgy megkötik a napfényt, de közvetlenül szénhidrogéneket állítanak elő. Nem foglalnak termőföldet és édesvizet sem, közvetlenül tengervízzel működik a dolog.

    Reply
  9. Sexcomb

    @Caenorhabditis elegans: “Én azt nem értem, hogy miért feltételezi a cikk, hogy a változások esetleg nem genetikaiak.” Valószínűleg mert nem ért hozzá. Általában az öröklődő változások genetikaiak, főleg azért, mert a genetika az öröklődő változásokat vizsgáló tudomány.

    “Mondjuk valami stresszfaktor miatti hormonváltozás hatására történik az agyar nem kifejlődése, és ha ugyanezeket az elefántokat vadászmentes környezetbe tesszük akkor azonnal agyaras utódok születnek?”

    Fura lenne, mert az állatok elég ritkán találkoznak orvvadászokkal. Azok a dolog természetéből fakadóan néha lelőnek egyet-egyet aztn megpróbálnak azelőtt lelépni a zsákmánnyal, mielőtt a vadőrök odaérnének. Bár lusta vagyok végigbogarászni a forrásként megjelölt cikkeket, valószínűleg valamilyen félrefordítás lehet az oka. a) Ugye egy kutató mindig óvatosan fogalmaz, amit a kívülállók sokszor félreértenek. Tehát szakember nem fogja azt mondani, hogy “Nincs erre adat.” legföljebb azt, hogy “Én még nem olvastam ilyen cikket.” Ha itt csak annyit mondott az interjúalany, hogy hát vélhetőleg genetikai okai vannak, azt egy újságíró máris tálalhatta úgy, hogy “Nem tudják mi okozza.” b) Lehet arra akart utalni az eredeti nyilatkozó, hogy esetleg epigenetikai okai lehetnek, a gyorsasága miatt nem feltétlenül DNS szekvenciaváltozásról van szó.

    Reply
  10. fordulo_bogyo

    @Caenorhabditis elegans:
    “”Annak megválaszolásához, hogy az elefántok evolúciója zajlik-e a szemünk láttára, azt kéne meghatározni, hogy a külső jegyek, a fenotípus változását az elefántok génállományának, a genotípusnak a változása okozza-e.”
    Korrekt.

    “Ennek vannak nehézségei. Hogy mást ne mondjak, az, hogy
    az elefántok genomját még messze nem térképezték fel.”
    Nem igaz, csak azt kell megnezni, hogy oroklodik-e a valtozas. Ilyen egyszeru. Mendel bacsi peldajat hozom fel, nem hogy genterkepe nem volt, de nem is tudott a genekrol, DNS-rol.

    “A háttér meg kb az, hogy amióta orvvadászat zajlik, az elefántoknál öröklődőnek tűnő változások léptek fel, sokkal gyakrabban születnek agyar nélküli egyedek.”
    öröklődőnek tűnő változások =/= öröklődő változások
    Elmeletileg ennek lehet kornyezeti oka is (pl kornyzetszennyzes, klimavaltozas stb).

    Reply

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.