MADISON, Wisc. - Az Ohio Állami Egyetem retekkel végzett tanulmánya szerint a növényekről a gazos rokonaikra átadott genetikai tulajdonságok legalább hat generációig fennmaradhatnak, és valószínűleg sokkal tovább is.
Ez azt jelenti, hogy a növényekben kialakult genetikai tulajdonságok – például a rovarkártevőkkel szembeni rezisztencia – a gyompopuláció állandó részévé válhatnak, ami viszont lehetséges kockázatot jelenthet a növények számára.
Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a biotechnológiai vállalatoknak kerülniük kell a transzgénikus retekfajták fejlesztését, amelyek jótékony tulajdonságokkal rendelkeznek, és amelyek továbbadhatók a gyomnövényeknek – mondta Allison Snow, a tanulmány társszerzője, az Ohio Állami Egyetem ökológia professzora.
A transzgénikus növények olyan speciális tulajdonságokkal rendelkező növények, mint a vírusos betegségekkel, rovarkártevőkkel és gyomirtókkal szembeni rezisztencia.
Bár az új hibrid gyomnövények eleinte nem olyan alkalmasak, mint a vadon élő szüleik, úgy tűnik, gyorsan visszanyerik szaporodási képességüket, mondta Snow.
"Elkerülhetetlen, hogy ezek és más, a fitneszhez kapcsolódó tulajdonságok bekerüljenek a gyompopulációkba" - mondta Snow. "Az eredmény nagyon szívós, nehezen irtható gyomok lehetnek."
Kaliforniában maga a termés nagyon sikeres és nagyon káros gyommá vált. A tudósok azt gyanítják, hogy ezt az átmenetet a vadretek génjei segítették elő. Valójában a vadretek a 100 gazdaságilag leginkább káros gyomnövény közé tartozik világszerte.
"A növényekről a vadon élő rokonokra történő gének mozgása egy folyamatban lévő folyamat, amely gyors evolúciós alkalmazkodást ösztönözhet a gyomokban, amelyek végső soron károsak lesznek a növényekre" - mondta Snow.
Snow augusztus 9-én mutatta be az eredményeket Madisonban, Wisc-ben. az Amerikai Ökológiai Társaság éves találkozóján.
A kutatók négy hibrid és vadretek populációt vizsgáltak hat éven át Michigan államban. Kezdetben minden tábla 100 első generációs termény-vadretek hibridből és 100 vadretekből állt. A retek génjeinek populációkban való fennmaradásának nyomon követésére a kutatók négy genetikai tulajdonságot kerestek: két enzimet, a virágszínt és a pollen termékenységét.
A vadretek átlagosan egy hónappal a hibrid növények előtt érte el virágzási csúcsát. A hibridek emellett kevesebb magot termeltek gyümölcsönként, mint a vadon élő növények, és kevesebb életképes pollenszemet. A hibridek nagy része soha nem hozott gyümölcsöt (60-78 százalék), míg a vadon élő növények 92-97 százaléka.
Ennek ellenére az eredeti termés tulajdonságai – például a fehér virágszín – megmaradtak a hibrid retek következő generációiban is.
"Bár a késleltetett virágzás és a termékenység csökkenése gátolták bizonyos termésjellemzők átjutását a későbbi generációkba, minden generációban találtunk bizonyítékot a termés génjére" - mondta Snow.
A vadon élő és hibrid fajták élethosszig tartó termékenységének összehasonlítása érdekében a kutatók egy cserepes retek populációt is neveltek.
Az életképes pollen átlagosan 63 százaléka volt a cserepes hibridekben, szemben a vadon élő növények 92 százalékával. A hibridek csak feleannyi magot termeltek gyümölcsönként, mint a vadon élő növények. Bár a cserepes hibrid növények átlagosan fél hónappal később virágoztak, mint a cserepes vadon élők, a hibrid retek így is elegendő életképes virágport termelt, és a tenyészidőben elegendő idő maradt a beporzáshoz.
"A hibridek ökológiailag jelentős mértékű szaporodásra voltak képesek" - mondta Snow. "A második hibrid generáció még mindig fitneszhátrányban volt, de kisebb mértékben, mint az első hibrid generáció. Ez azt jelezte, hogy szaporodási alkalmasságuk javul."
A következő lépés annak kiderítése, hogy a növényi gének előnyösek-e a gyompopulációk számára, és felmérjük, milyen könnyen válhatnak vadon a növények.
"A növények és a gyomok közötti állandó génáramlás olyan finom folyamat, amelyet senki sem vesz észre, de az evolúció nagyon gyorsan megtörténhet" - mondta Snow.
Snow kutatásait Kristen Uthusszal, az Ohio állam evolúciós, ökológiai és szervezetbiológiai szakának végzős hallgatójával és Theresa Culley-vel, az irvine-i Kaliforniai Egyetem kutatójával végezte.
Snow kutatását a National Science Foundation, az Ohio State University és a University of Michigan Biological Station támogatásával támogatták.
