חוקרי Cold Spring Harbor Laboratory ערכו גנים בשלפח (Golden Berries) כדי לקבל צמחים נמוכים בכ־35% שנוחים יותר לשתילה ולקטיף, ומתכננים לשפר בהמשך תכונות כמו גודל פרי ועמידות למחלות
כדי לקצר אלפי שנות חקלאות לתוך כמה סבבי מעבדה, חוקרים במעבדת זכרי ליפמן ב־Cold Spring Harbor Laboratory משתמשים בעריכת גנים מסוג CRISPR כדי “לביית” במהירות פרי בר שנחשב מבטיח, אבל עדיין לא נוח לגידול בהיקף גדול: שלפח (Physalis peruviana; Goldenberry; Cape gooseberry).
במשך כ־10,000 שנה בני אדם שיפרו גידולים בשיטה איטית, אך יעילה. הם שמרו זרעים מצמחים שהניבו יותר, טעמו טוב יותר, או עמדו טוב יותר בתנאים קשים. כך, דור אחר דור, נוצרו רוב הפירות והירקות המוכרים לנו היום. אלא שבעידן של משבר האקלים, מחלות צמחים חדשות, מזיקים ותנאי יובש, הקצב הזה עשוי להיות איטי מדי.
במעבדת ליפמן מנסים להאיץ את התהליך. במקום לחכות לשינוי אקראי ולברור אותו במשך דורות, הם מכוונים ישירות לגנים שמעצבים תכונות חקלאיות. אם זה מצליח, אפשר לפתח זנים עמידים ומותאמים במהירות רבה יותר, וגם לפתוח דלת לגידולים חדשים שלא עברו ביות מלא.
ביות מואץ במקום סלקציה של דורות
שלפח גדל בעיקר בדרום אמריקה, וצובר פופולריות בזכות ערך תזונתי וטעם שמשלב מתיקות וחמיצות. עם זאת, מבחינה חקלאית מדובר עדיין בגידול “מסורבל”. הצמחים נוטים להיות שיחיים, גדולים ומשתרעים. בשדה מסחרי זה מקשה על טיפול, על שתילה צפופה, ובעיקר על קטיף יעיל.
לדברי החוקרים, האתגר הזה הוא בדיוק הסיבה לחשוב על ביות מואץ. אם אפשר להפוך את הצמח לקומפקטי יותר בלי לפגוע ביבול, ייפתח סיכוי לגדל שלפח בהיקף גדול יותר, גם באזורים שבהם היום זה פחות משתלם.
“כשמשתמשים ב־CRISPR, נפתחות דרכים לאפשרויות מזון חדשות ועמידות יותר,” אמר בליין פיצג’רלד, טכנאי חממה במעבדה. “בעידן של משבר האקלים וגידול האוכלוסייה, חדשנות בייצור חקלאי היא מסלול חשוב קדימה.”
מקטינים את הצמח, שומרים על התפוקה
הצוות בנה על ניסיון קודם עם עגבניות ועם קרובת משפחה נוספת ממשפחת הסולניים, שבה עריכת גנים יצרה צמחים קומפקטיים שמתאימים לגידול בצפיפות גבוהה יותר. הפעם הם ערכו גנים דומים בשלפח, וקיבלו צמחים נמוכים בכ־35%. המשמעות המעשית פשוטה: אפשר לשתול יותר צמחים באותו שטח, לעבוד סביבם בקלות, ולתכנן קטיף יעיל יותר.
למרות שהפירות עצמם יצאו מעט קטנים יותר, החוקרים מדווחים שהתפוקה הכוללת לא ירדה. מבחינת חקלאי זה נתון מרכזי. אם מספר הפירות או המשקל הכולל נשארים דומים, אפשר לשפר תפעול בלי לשלם מחיר גדול ביבול.
השלב הבא: טעם, גודל, ועמידות
מעבר למבנה הצמח, החוקרים רצו גם פרי שטעים לצרכן. לפי התיאור שלהם, זה היה תהליך מאוד “אנושי”: טעימות רבות בשדה, צמח אחרי צמח, כדי לבחור קווי שלפח עם פרי מוצלח במיוחד. אחרי כמה דורות של טיפוח וברירה, התקבלו שני קווי שלפח מובחנים שנראים מתאימים לייצור.
כעת המטרה היא להמשיך ולשפר תכונות נוספות בעזרת CRISPR. בין האפשרויות: הגדלת פרי, ושיפור עמידות למחלות. הרעיון הוא להפעיל את הכלים המודרניים על גידולים שעדיין לא עברו מסלול ביות מלא, וליצור מהם גידולי שדה יציבים, יעילים ומותאמים למציאות משתנה.
הצוות מתכנן לפעול לקבלת אישורים רגולטוריים נוספים, כדי שמגדלים יוכלו לקבל זרעים ולהתחיל להפיק את הזנים החדשים. אם זה יקרה, שלפח עשוי להפוך מדוגמה מסקרנת במדפי הסופר לגידול מסחרי משמעותי, וגם להמחיש איך עריכת גנים יכולה להרחיב את סל האפשרויות של החקלאות בעשורים הקרובים.
עוד בנושא באתר הידען:
