-
Toekomst
Nieuwe veredelingsmethoden en genoomredigeren in de landbouw
Innovatie in de plantenveredeling speelt een vitale rol in de landbouw en helpt het om gelijke tred te houden met de uitdagingen die voor ons liggen.
De landbouw staat vandaag voor een groot aantal uitdagingen. De klimaatverandering veroorzaakt droogte, hittestress en variabele groeiomstandigheden. Een toenemend aantal landbouwplagen en plantenziekten bedreigen de opbrengsten en de gewasvoeding. Als samenleving willen wij niet alleen voedsel veiligstellen voor een groeiende bevolking, maar moeten wij ook de economische, milieu- en sociale duurzaamheid van onze voedselsystemen verbeteren. Hier is een belangrijk aspect de aanzienlijke vermindering van inputs zoals pesticiden, meststoffen en water. Het aangaan van deze uitdagingen vereist een voortdurende verbetering van de zaadkwaliteit.
Het doel van moderne plantenveredeling is nieuwe rassen te leveren die meer produceren met minder
Hogere opbrengst
... meer per hectare produceren uit bestaande landbouwgrond, en daarom de natuurlijke habitats en de biodiversiteit beschermen
Verhoogde resistentie
... of tolerantie voor plagen en ziekten - waarbij minder chemische toepassingen nodig zijn om gewassen te beschermen, wat ook leidt tot minder reizen naar het veld en dus een lagere CO 2-uitstoot
Minder inputs
... zoals water, meststoffen en pesticiden om hulpbronnen te besparen, de voedselkwaliteit te verbeteren en het milieu te beschermen
Genoomredigeren in een notendop
Genoomredigeren is een nieuwe veredelingsmethode die door onderzoekers en veredelaars kan worden gebruikt om gerichte en specifieke veranderingen in het DNA van een plant aan te brengen.
DNA-breuken en herstel vinden spontaan en vaak in de natuur plaats, waardoor natuurlijke mutaties in cellen ontstaan. Deze natuurlijke mutaties zorgen ervoor dat organismen zich in de loop van de tijd kunnen aanpassen aan nieuwe of uitdagende omstandigheden en daardoor geleidelijk kunnen veranderen, daarom zien we tegenwoordig een rijke biodiversiteit.
Genoomredigeren vervangt deze 'spontane' mutaties met precisie, knipt het genoom in een precieze en vooraf bepaalde positie en leidt tot het eigen herstelmechanisme van de cel. Dit heeft weer invloed op de expressie van bepaalde eigenschappen van de plant.
Onderzoekers kunnen de functie van plantengenen identificeren die planten robuuster en/of productiever kunnen maken. Zodra een gen is geïdentificeerd, kan genoomredigeren worden gebruikt om de resistentie van een gewasplant tegen een ziekte, zijn klimaattolerantie, voedingswaarde, verteerbaarheid of smaak snel te verbeteren.
De resultaten van de bewerking in het genoom kunnen worden getraceerd naar een mutatie - maar u zou niet kunnen bepalen of het is bereikt door conventionele veredelingsmethoden, door genoomredigeren, of op natuurlijke wijze had plaatsgevonden.
Zoeken
Een enzym (nuclease) wordt naar de gewenste locatie in het genoom geleid.
Knippen
De nuclease knipt het DNA nauwkeurig en creëert een dubbelstrengsbreuk.
Reparatie
Terwijl het eigen reparatiesysteem van de cel het DNA weer samensmelt, kunnen sequenties worden verwijderd of toegevoegd
Afhankelijk van het gewenste resultaat kunnen verschillende genoomredigeringstechnologieën worden gebruikt
Afhankelijk van het gewas of de gewenste eigenschap kunnen verschillende vormen van genoomredigeren worden gebruikt om veelzijdigheid in het proces mogelijk te maken. Sommige toepassingen van genoomredigeren kunnen genetisch gemodificeerde planten produceren door vreemde genen in te voeren. Andere, zoals SDN-1 en SDN-2, hebben geen vreemd genetisch materiaal in zich. Zinkvingers, TALEN en CRISPR/Cas kunnen allemaal op tal van manieren worden toegepast. Gezien dit, vanuit het oogpunt van de regelgeving, is het belangrijk om het eindproduct dat met deze methoden wordt geproduceerd, genuanceerd te evalueren.
Nieuwe veredelingsmethoden zoals genoomredigeren zijn een noodzakelijke evolutie die het veredelingsproces van planten helpt versnellen.
Conventionele plantenveredeling is een langdurig proces dat, afhankelijk van het gewas, tot 25 jaar kan duren voordat een verbeterd ras beschikbaar is voor landbouwers. Het is ook complex, aangezien wenselijke eigenschappen (bijv. resistentie tegen plagen) en ongewenste eigenschappen (bijv.
Met genoomredigeren kunnen onderzoekers en veredelaars gewenste eigenschappen introduceren door gericht kleine veranderingen aan te brengen zonder ongewenste eigenschappen in te nemen - en dat versnelt de ontwikkeling van nieuwe plantenrassen met ten minste 20-30%. Snelheid is cruciaal, aangezien klimaatverandering, plagen en plantenziekten allemaal snel veranderende uitdagingen zijn voor de landbouw die snelle oplossingen vereisen.
Huidige regelgevingskaders
Er is geen wereldwijd regelgevingskader voor nieuwe veredelingsmethoden. De huidige verordening van de EU is in feite een verbod op genoomredigeren.
In zijn uitspraak in 2018 heeft het Europese Hof van Justitie alle planten die zijn ontwikkeld met behulp van nieuwe veredelingsmethoden, zoals genoomredigeren, geclassificeerd als genetisch gemodificeerde organismen (GGO's). GGO's zijn momenteel gereguleerd volgens strenge EU-GGO-wetgeving, zelfs als de plant identiek is aan die van conventionele veredeling en geen vreemd DNA bevat.
In het licht van deze uitspraak heeft de Raad van de Europese Unie de Commissie van de EU gevraagd een onderzoek in te dienen naar de huidige status en voorwaarden voor het gebruik van nieuwe veredelingsmethoden. In de studie die in april 2021 werd gepubliceerd, werd gesteld dat de huidige verordening niet geschikt is voor doeleinden, en dat nieuwe veredelingsmethoden het potentieel hebben om bij te dragen aan een duurzaam voedselsysteem als onderdeel van de Farm to Fork-strategie.
Na een effectbeoordeling en een reeks openbare raadplegingen heeft de EU-Commissie op 5 juli 2023 een wetgevingsvoorstel gepubliceerd over planten die zijn afgeleid van gerichte mutagenese en cisgenese. Dit voorstel beoogt een passender regelgevingskader voor nieuwe veredelingsmethoden te creëren. De Europese Raad en het Europees Parlement bespreken het voorstel momenteel en zullen vervolgens een besluit nemen over de aanneming van de definitieve wetstekst.
Andere landen hebben verschillende regelgevingen
De wetenschappelijke consensus is dat de risico's in verband met genoomredigeren gelijk zijn aan die van conventionele veredeling. Dit komt tot uiting in de verschillende regelgevingsmaatregelen over de hele wereld. Terwijl in veel landen genoomredigeren streng gereguleerd is, met name in heel Europa, in andere niet.
Ontdek meer
KWS is een toegewijd lid van het PILTON-project en ondersteunt zijn drie belangrijkste doelen:
- Om een concreet voorbeeld te geven van nieuwe veredelingsmethoden en hun voordelen in de echte wereld
- De wetenschappelijke stappen door te nemen om te zorgen voor eerlijke toegang, een beter begrip en consensus voor de plantenveredelingssector
- Om met politieke leiders, beleidsmakers en het publiek in gesprek te gaan over dit belangrijke onderwerp
Meer informatie (Engelse taal)
|
Studie van de EU-Commissie over nieuwe genomische technieken vanaf 2021 |
Executive Summary of the EU Commission study |
| Full version of the EU Commission study | |
| KWS Statement of the EU Commission study (EN) | |
|
Extern onderzoek |
Broothaerts et al. 2021. New Genomic Techniques: State-of-the-Art Review. EU Comission Joint Research Centre. |
| Noleppa & Cartsburg 2021. The socio-economic and environmental values of plant breeding in the EU. HFFA Research. |
