Free Press

Rasket för att skapa nästa generations bananer är igång. Den colombianska regeringen bekräftade förra månaden att en banandödande svamp har invaderat Amerika – källan till en stor del av världens bananleveranser. Invasionen har gjort det ännu mer angeläget att skapa frukter som kan stå emot detta gissel.

Forskare använder en blandning av olika metoder för att rädda bananen. Ett team i Australien har infört en gen från vilda bananer i den bästa kommersiella sorten – känd som Cavendish – och testar för närvarande dessa modifierade bananer i fältförsök. Forskarna använder också det kraftfulla, precisa genredigeringsverktyget CRISPR för att öka Cavendishs motståndskraft mot svampen Fusarium wilt tropical race 4 (TR4).

Avelsökning av TR4-resistens i Cavendish med konventionella metoder är inte möjlig eftersom sorten är steril och förökas genom kloning. Så det enda sättet att rädda Cavendish kan vara att modifiera dess arvsmassa, säger Randy Ploetz, växtpatolog vid University of Florida i Homestead. Sorten står för 99 % av de globala bananförsändelserna.

James Dale, biotekniker vid Queensland University of Technology i Brisbane, Australien, började få förfrågningar om sina genetiskt modifierade bananer i juli, när de första ryktena om att TR4 hade nått Colombia dök upp. ”Sedan förklarade Colombia ett nationellt nödläge”, säger Dale, ”och nu är intresset skyhögt.”

Ett tilltalande alternativ

Det är inte första gången som en kommersiell banansort hotas av utrotning. Under första halvan av 1900-talet utplånade en annan stam av Fusariumsvampen, kallad TR1, nästan epokens bästa banansort, Gros Michel. Men jordbrukarna hade en reservsort i form av Cavendish, som var resistent mot TR1, var tillräckligt tålig för att klara hantering vid export och hade en i stort sett godtagbar konsistens och smak. På 1960-talet övergick stora bananodlare som Chiquita, numera baserad i Fort Lauderdale, Florida, till Cavendish.

Det finns inget enkelt alternativ den här gången. Rodomiro Ortiz, växtgenetiker vid Sveriges lantbruksuniversitet i Alnarp, säger att ingen naturligt förekommande bananart har de egenskaper som har gjort Cavendish så populär och förmågan att motstå TR4.

Och svampen är en tuff motståndare. Den kan inte dödas med fungicider och den kan finnas kvar i jorden i upp till 30 år. Detta har bidragit till att TR4 långsamt har spridit sig över hela världen, troligen genom att följa med på kontaminerad utrustning eller i jorden. Stammen började förstöra bananodlingar på 1990-talet i Asien innan den invaderade Australien och länder i Mellanöstern och Afrika. Nu finns TR4 i Nord- och Sydamerika, och forskarna säger att Cavendishplantan kan bli praktiskt taget utrotad under de närmaste decennierna om de inte kan modifiera den så att den blir motståndskraftig mot svampen.

Dales forskargrupp har fokuserat på att förändra Cavendishplantor genom att föra in en gen från den vilda bananen Musa acuminate malaccensis som ger resistens mot TR4. Efter att 2017 ha publicerat lovande resultat1 från ett litet fältförsök inledde han en större studie för 15 månader sedan. Dale och hans kollegor har planterat transgen Cavendish på en halv hektar mark som angripits av TR4 i norra Australien. De transgena bananerna klarar sig bra, säger Dale, medan ungefär en tredjedel av de vanliga bananer som han planterade som jämförelse är infekterade av svampen.

Han planerar att ansöka hos australiensiska tillsynsmyndigheter om godkännande för att marknadsföra en transgen Cavendish-bananan efter att studien avslutas 2021. Men det är omöjligt att förutse om myndigheterna kommer att ge klartecken, eller hur lång tid godkännandet kan ta.

Även om Dales transgena banan blir godkänd kan det bli ett problem att sälja dem. Genmodifierade grödor har länge mött motstånd från allmänheten runt om i världen, särskilt i Europa. ”James har utmärkta bananer som verkar nästan immuna mot TR4”, säger Ploetz. ”Men om konsumenterna kommer att köpa dem är en helt annan fråga.”

Gå bananer med CRISPR

I ett försök att göra biotekniska bananer mer tilltalande för tillsynsmyndigheterna redigerar Dale också Cavendishs arvsmassa med CRISPR för att öka dess motståndskraft mot TR4, i stället för att föra in främmande gener. Han försöker särskilt aktivera en vilande gen i Cavendish som ger resistens mot TR4 – samma gen som han identifierade i M. acuminate. Men arbetet är fortfarande i ett tidigt skede. ”Det kommer att dröja ett par år innan de kommer ut på fältet för försök”, säger Dale.

Andra forskare använder CRISPR för att öka Cavendishs försvar på olika sätt. Leena Tripathi, molekylärbiolog vid International Institute of Tropical Agriculture i Nairobi, Kenya, använder genredigeringsverktyget för att undertrycka Cavendish-gener som verkar göra växten sårbar för TR4. Hittills har hon endast redigerat Cavendish-vävnad i laboratoriet. Nästa steg blir att odla vävnaden till plantor och sedan se om plantorna överlever exponeringen för TR4. Forskare i Filippinerna har erbjudit sig att hjälpa till att testa Tripathis redigerade Cavendish i deras land; TR4 finns där, men inte i Kenya.

Och ett nystartat bioteknikföretag, Tropic Biosciences i Norwich, Storbritannien, försöker använda CRISPR för att stärka Cavendishs immunförsvar. Alla växter producerar små RNA-strängar som styr aktiviteten hos vissa av deras egna gener. Nya studier2 tyder på att vissa av dessa RNA-strängar ibland kan undertrycka gener i patogener och på så sätt lamslå angriparna. Bioteknikföretaget använder CRISPR för att redigera RNA-strängar i Cavendish så att de tystar gener i TR4.

Men det är inte klart hur tillsynsmyndigheter runt om i världen kommer att välkomna genredigerade bananer. År 2016 beslutade det amerikanska jordbruksdepartementet att inte reglera en svamp vars arvsmassa redigerats med hjälp av CRISPR, vilket tyder på att de kanske kommer att behandla redigerade bananer på ett liknande sätt. Och regeringarna i Colombia, Chile, Brasilien, Japan och Israel har gjort officiella uttalanden som tyder på att de också kan vara milda mot CRISPR-redigerade grödor. Europeiska unionen har dock sagt att den kommer att utvärdera genredigerade grödor lika strikt som andra genetiskt modifierade livsmedel.

Ortiz stöder forskarnas tekniska ansträngningar, men han varnar för att enbart fokusera på en bioteknisk lösning på det krypande bananplågan. Det finns mer än tusen andra typer av bananer förutom Cavendish-bananerna, säger han. De ger inte lika stora skördar som Cavendish, transporteras inte lika bra och smakar inte lika bra, men Ortiz säger att kommersiella bananföretag skulle kunna försöka skapa en marknad för dessa alternativa sorter.

”Vi bör utnyttja den mångfald som finns”, säger han, ”och ha en marknadsföringskampanj som säger att man kan njuta av bananer på andra sätt.”