Heilzame mutanten: nieuwe en resistentere plantensoorten
Biodiversiteit is essentieel op aarde. In deze context helpt nucleaire technologie om door genetische mutatie (mutagenese) nieuwe plantenvariëteiten en -soorten te creëren en geschikter te maken voor hun milieu- en klimatologische omstandigheden.
Bestraling versnelt de spontane mutatie
Door bestraling van plantenzaden ontstaat genetische mutatie (mutagenese). Op deze manier creërt nucleaire technologie in enkele minuten varianten van plantensoorten die via het natuurlijke proces van spontane mutatie en adaptie pas na enkele duizenden jaren zouden ontstaan. Op die manier levert kerntechnologie de oplossing voor twee grote uitdagingen van onze tijd:
- klimaatverandering gaat op dit moment zo snel dat planten zich niet op tijd kunnen aanpassen aan de veranderende klimatologische omstandigheden. Dankzij mutagenese kunnen varianten worden gecreëerd die wel aangepast zijn aan een snel veranderd klimaat.
- Ten tweede groeit de wereldbevolking razendsnel. Nieuwe plantenvarianten die ontstaan zijn door mutagenese zijn niet alleen sterker bestand tegen extremere weersomstandigheden, maar kunnen in sommige gevallen ook meer vruchten afleveren per boom of struik, en op die manier meer monden voeden.
Op die manier kan kerntechnologie (via mutagenese) een oplossing bieden voor handige functies die de natuur niet zelf heeft kunnen bedenken of die tijdens de evolutie zijn verdwenen. Het geeft plantenrassen een hogere opbrengst, meer stabiele en betere kwaliteit voor voedsel en diervoeders. Deze nieuwe rassen zijn veel toleranter tegen droogte en het zoutgehalte van de bodem, ondersteunen de grote temperatuurverschillen en zijn beter bestand tegen ziekten en plagen.
Gevaarlijk? Integendeel.
Het doorstralen van plantenzaden in een labo laat geen radioactief spoor achter in de planten en vernietigt bacteriën zoals E. coli en salmonella. Ten slotte zijn bestraalde plantenvariëteiten minder afhankelijk van agrochemicaliën, wat essentieel is voor de ontwikkeling van duurzame landbouw. Deze nucleaire technieken zijn onderworpen aan zeer strenge veiligheidscontroles en kunnen de voedselveiligheid verbeteren terwijl het milieu wordt beschermd.
Het International Atomic Energy Agency (IAEA) biedt boeren van de 168 VN-lidstaten technieken, opleidingen en instrumenten die nodig zijn om deze verbeterde planten te produceren en cultiveren. De labo's van het IAEA in Seibersdorf (nabij Wenen) hebben voornamelijk mutagenesetechnieken voor rijst en tarwe ontwikkeld, maar ook voor bananen en grapefruit. De selectieafdeling van het laboratorium voert ook plantbestraling uit. Ten slotte leiden de laboratoria van Seibersdorf onderzoekers op die de prestaties en veiligheid van de landbouw in hun land kunnen verbeteren. Tegenwoordig worden deze verbeterde gewassen over de hele wereld toegepast.
Genetische manipulatie? Zeker niet!
Is dit proces vergelijkbaar met genetische manipulatie? Allerminst! Bij genetische manipulatie wordt er bewust gemorreld aan de DNA-structuur van planten met het oog op een specifieke wijziging in het DNA, de vorm of de eigenschappen van een plant. Het is een heel doelgericht proces, gericht op het veranderen van 1 specifiek kenmerk.
Bij mutagenese worden plantenzaden doorstraald, en ontstaan er genetische varianten, net zoals er in de natuur spontaan genetische varianten ontstaan van planten, met minieme wijzigingen in de kopie ten opzichte van het origineel. Dat is wat de natuur spontaan doet, in een lang en traag proces. Bij mutagenese wordt er dus niet van buitenuit gemorreld aan het DNA van een plant, maar laat men de natuur gewoon zijn gang doen via variaties. Vervolgens worden de verschillende varianten in het labo geplant, en ontdekt men - terwijl de planten groeien - welke planten beter de gewenste mutatie vertonen dan anderen. Het blijft met andere woorden een traag en willekeurig proces, maar levert wel sneller resultaat dan spontane natuurlijke selectie.
Wat veel tijd kost voor de natuur, kost wetenschappers maar een paar minuten
Namibië: gewassen die sterker zijn dan droogte
Landbouw is nauw verbonden met de groei en ontwikkeling van Namibië. Dit land met semi-aride en droge gebieden is een van de droogste in sub-Sahara in Afrika. Zijn gewassen zijn daarom extreem beperkt, zelfs bedreigd.
De Seibersdorf Laboratories (Wenen) van de FAO (United Nations Food and Agriculture Organisation) en de IAEA hebben een hulpprogramma voor Namibië ontwikkeld om gewassen sterker te maken tegen droogte. Met het oog op het creëren van meer resistente rassen, hebben de laboratoria plaatselijke zaadvariëteiten met gammastralen behandeld: cowpea (of cowpea, een peulvrucht met veel voedingswaarde), sorghum (grote gierst) en parelgierst (gierst).
Zuid-Amerika: vruchten die beter bestand zijn tegen de harde wind.
Op de hoogtes van de Andes kan het best hard waaien. Typisch is dat het hoger in de lucht harder waait dan dicht tegen de grond. Dat fenomeen doet zich erg lokaal voor: op een hoogte van 1,5 meter is er een pak meer wind dan op bijvoorbeeld 50 centimeter hoogte. Bij sommige planten die vruchten voortbrengen, kan dat een essentieel verschil opleveren. Door de harde wind op de Andes zullen sommige klassieke appelbomen (die hun appels dragen vanaf 1,2 meter hoog op de plant) al hun vruchten verliezen vooraleer ze kunnen gepluk worden. De wind waait ze gewoon weg. Door appelbomen te ontwikkelen die hun vruchten dichter bij de grond dragen (bijvoorbeeld vanaf 50 centimeter hoogte), heeft de wind er minder impact op en kunnen deze bomen meer vruchten voortbrengen.