A gazdaszervezetek és az élősködőik folyamatos evolúciós versenyben állnak. Az élősködő egyre hatékonyabban fertőzi a gazdát, a gazda pedig egyre hatékonyabban pusztítja az élősködőjét. Ebben a versenyben nyilván különböző egyensúlyi állapotok állhatnak be, ha éppen a gazdában alakul ki egy új, hatékony védőrendszer, akkor egészen addig mentes maradhat az élősködőjétől, amíg az valahogyan nem hatástalanítja a védelmét. Ha ez sikerül, egy darabig megint az élősködő kerül előnybe, majd újrakezdődik a körforgás. Ilyen rendszer például a krumpli és a Phytophora infestans nevű élősködője, a P. infestans különböző effektormolekulákat termel, amelyekkel a krumpli immunválaszát gátolja, a gazda genom pedig különböző R géneket tartalmaz, amelyek termékei felismerik az élősködő által termelt molekulákat, így adnak ellene immunválaszt. Ez a verseny elég régóta tart már, amikor megszekvenálták egy krumplitörzs és az élősködőjének a genomját, négyszázharmincnyolc R gént találtak a krumpliban és ötszázhatvanhárom effektormolekulát kódoló gént a P. infestansban.
A természetben a dolog úgy működik, hogy különböző burgonya populációk különböző R géneket tartalmaznak, az őket fertőző P. infestans törzsek különböző effektorgénekkel rednelkeznek, így egy adott kórokozótörzs nem tudja kiirtani az összes gazdatörzset, mindig marad egy-két ellenálló populáció, így nem hal ki a gazda. A szántóföldön azonban érthető okokból nem működik ez a dolog, a krumplit ugyanis ivartalan úton szaporítják, így egy megfelelő kórokozótörzs az egész termést elviheti. Kézenfekvő megoldás lenne, hogy ha a vadon élő populációkból R géneket juttatni a termesztett krumpliba, ez előtt azonban jó pár akadály tornyosul. Az első maga a termesztett burgonya, a Solanum tuberosum, ami tetraploid, vagyis minden kromoszómájából négy példánnyal rendelkezik, így ha diploid vad krumplival keresztezzük a triploid utódnövény szaporítása nehézkessé válik. A második komoly nehézség a krumpli méregtartalma, mint tudjuk a burgonya az emberre is veszélyes szolanint tartalmaz, ami egy vad burgonyát nem avar, de egyetlen krumplitermesztő sem szeretné lemérgezni a vevőit, így minden olyan új fajta, amely túl sok szolanint termel, eleve kudarc, hiszen nem termeszthető. Hogy a valóságban ez mit jelent, arra elég jó példa a Bionica és Toluca krumplifajták, amelykbe a késői burgonyavész ellen védő Rpi-bbl2 gént juttatták be a diploid Solanum bulbocastaneum vad krumpliból. Ez a folyamat negyvenhat évet vett igénybe, pikk-pakk megcsinálták. Ennek a megoldásnak elég vaskos hátránya, hogy a P. infestans sem tétlenkedik közben, gyorsabban alakulnak ki az új, a bevitt R génnel szemben is fertőzőképes P. infestans törzsek, mint amennyi időbe ezek elkészítése kerül. A másik, hogy ez nyilván durván erősíti a monokultúrát, hiszen ha ilyen nehéz egy krumplifajtába bevinni egy új rezisztanciagént, csak nagyon ritkán teszik meg és aztán azt az egy fajtát veti mindenki, nem kísérleteznek több száz ellenálló fajtával. Természetesen segítene, ha több rezisztanciagént juttatnánk a genomba egyszerre, de ez jelentősen növelné az előállítás idejét, márpedig a negyvenhat éves keresztezés is gyakorlatilag elviselhetetlenül hosszú időt vesz igénybe.
Vegyi úton is védekezhetünk a P. infestans ellen, ennek szépséghibája, hogy például az Egyesült Királyság területén évi tizenöt permetezés szükséges a növényvédelemhez, aminek csak a vegyszerköltsége hektáronként ~370 Euró, nyilván erre még rájön a munkaerő, a gépek és az elhasznált üzemanyag is, ezzel jelentősen növelve a krumplitermesztés olajigényét is.
Természetesen létezik megoldás, a génsebészet, így egyszerre több rezisztanciagén is bejuttatható összehasonlíthatatlanul rövidebb idő (egy-két év) alatt, nyilván a negyvenhat éven át folyó keresztezgetés költségének töredékéért, így a termelők egy lépéssel a kórokozó előtt járhatnak. Elsőként Jonathan DG Jones csoportjában kezdtek ilyen kísérleteket, ők az Rpi-vnt1.1 és az Rpi-mcq1 géneket juttatták a Desiree krumpli genomjába, majd kiültették a növényeket és várták, hogy megjelenjen a P. infestans. Az első évben, 2010 -ben viszonylag gyenge volt a fertőzöttség, meleg, száraz nyaruk lett, de már itt is látszott, hogy az RPI-vnt1.1 gént hordozó krumplinövények valamennyire védettek a P. infestans fertőzéstől (második a ábra, a fertőzött levelek arányát mutatják a fekete oszlopok). A második éveben hasonló képet láthatunk, ekkor is gyenge volt a kórokozófertőzöttség (második b ábra), azonban a harmadik év tökéletes volt a P. infestans szaporodásához, hidegebb, esős nyarat kaptak növénykék, ebben az évben a transzgénikus krumpli teljesen mentes maradt a P. infestanstól, míg a kontrollnövényeket elborította (második c ábra). Ez látható az első képen, a bal oldali a génmódosított krumpli, a jobb oldali a szülői törzs. Ez már egy ügyes fejlesztsének ígérkezett, de természetesen semmi sem lett belőle, hiszen GMO tehát csak rossz lehet.
A második megoldást a BASF cég fejlesztette ki, ők eleve két rezisztanciagént juttattak be a Fortuna krumpli genomjába, a S. bulbocastanum -ból származó Rpi-b1b és Rpi-b1b2 -t, a saját eredeti szabályozóelemeikkel. A S. bulbocastaneum ugyanaz a krumplifaj, amit a bevezetőben említett negyvenhat éves keresztezéshez is használtak, annyira közeli rokona a termesztett krumplinak, hogy keresztezhető is vele. Az ellen senki sem tiltakozott, érdekes módon. A kész krumplit öt éven át vizsgálták Hollandiában, Németországban, Svédországban, Csehországban és az Egyesült Királyságban, mesterségesen fertőzve a növénykéket a helyi P. infestans törzsekkel. Ez alatt az öt év alatt egyszer sem tapasztaltak P. infestans fertőzést a Fortuna krumplin, minden jel szerint a két transzgén teljesen megvédte a krumplit ettől a fertőzéstől. Magyarán sikerült egy olyan krumplit előállítaniuk, aminél elhagyható az évente tizenöt permetezés, egyszerűen ellenálló a burgonyavésznek. Nyilván akkor ez fellendítette az európai kruplitermesztést, jelentősen csökkentette a mezőgazdaság olajigényét és nagyban javította a lakosság egészségét, hiszen így sokkal kevesebb vegyszert kellett elfogyasztaniuk a napi táplálékukkal? Sajnos nem így történt, ugyanis mindenféle “környezetvédők” kezdtek tüntetni a Fortuna krumpli ellen, ráadásul az EU engedélyezési folyamata annyira hosszadalmas és annyira drága, hogy a BASF nem tudta kivárni, illetve megfizetni, úgyhogy 2013 -ban visszavonta az engedélykérelmét. A világ krumplitermésének a tizenöt százalékát viszi el a P. infestans, minden óvintézkedés ellenére. Jelen pillanatban a kezünkben a gyors, olcsó, könnyű megoldás, amivel ezt a veszteséget megszüntethetnénk, ezzel egyből növelhetnénk a termést, csökkenthetnénk a krumplitermesztés vegyszerigényét, a hozzá felhasznált olaj mennyiségét, nyilván ezzel az árát is, mindezt úgy, hogy ennek köszönhetően mi magunk is kevesebb permetmaradékot fogyasztanánk. Ez lenne az a bizonyos versenyképes biogazdálkodás, ami támogatások nélkül tudná csökkenteni a környezetszennyezést. De nem használjuk, mert a mi vallásunk olyan, hogy csak az olajzabáló, környezetszennyező technológiákat tűri meg, így az EU polgárai eszik tovább a traktorral tizenötször permetezett krumplijukat és örülnek, hogy milyen jól elhárították a GMO veszélyt…
Tomlinson, L., Smoker, M., Perkins, S., Foster, S., Jones, J. D., Witek, K., … & Dorling, S. (2014). Elevating crop disease resistance with cloned genes. Phil. Trans. R. Soc. B 5 April 2014 vol. 369 no. 1639 20130087