Taimekasvatus ja sordiaretus algas umbes 13 000 aastat tagasi. Inimene valis välja taimed, mis talle rohkem meeldisid ja kasvatas neid suurema hoolega. Erilist teadust seal juures ei kasutatud. Kuni 19. sajandi alguses munk Gregor Mendel oma kloostri tagaaias herneid hakkas aretama. Tema oli esimene mees, kes taimearetust teaduslikult kirjeldas.

Alles viimased pool sajandit teame aga eriti täpselt, kuidas taimedel erinevad omadused avalduvad. Seda tänu 1950ndatel aastastel DNA struktuuri avastamisele. See avas teadlastele uued võimalused. Ja need uued võimalused tähendavad sordiaretust, aga ka seda hirmutavat tähekombinatsiooni GMO.

"Tahetakse saada võimalikult palju saaki ja tuleb välja valida taimi, mis sellele omadusele vastavad," ütleb Eesti Maaülikooli vanemteadur Evelin Loit.

Kartuli puhul tahame, et taim panustaks rohkem energiat maa alla ja kasvataks mugulaid. Kartuliga, millel on lopsakad pealsed, ei ole kuigi palju peale hakata. Näiteks nisu puhul tahame, et pea oleks võimalikult pikk ja paljude teradega. Seda võib teha sordiaretusega või geneetilise sekkumisega laborilaual.

Evelin Loit selgitab, et teadlased suudavad taime DNA-d järjestada ja teavad, milline geen paneb rohkem kasvama ta juured või maapealsed osad. Selle kõrval tundub vilja sordiaretustöö ikka väga algeline.

Aja möödudes tahavad inimesed taimedelt üha uusi omadusi. Näiteks, et põllusaadused peaksid paremini vastu soojenevale kliimale ja uutele parasiitidele. Aga ka putukad õpivad kohanema – nii visatakse pall jälle sordiaretajate väravasse.

GMO poolt ja vastu

Poolt: Kui taim suudaks end ise kaitsta putukate eest, näiteks ei oleks selle lõhn või maitse kahjuritele nii ligitõmbav, ei peaks kasutama ka sedavõrd palju putukamürke – seda on toodud välja kui üht GMO-de positiivset mõju keskkonnale.

Vastu: GMO taimede mõju ökosüsteemile ei ole täpselt prognoositav. Inimestel on hirmud GMO taimede suhtes.

2017. aasta detsembris tulid hispaania teadlased välja teadustööga, millega nad näitasid, et kasutades geenide toimetamise tehnoloogiad CRISPR tehnoloogiat, on nad nisutaimedes vähendanud gluteeni sünteesi 80 protsenti.  Iseasi, kellele see kasulik on. Need, kes tahavad teha tavalist saia, neile see abiks pole, sest saia kerkimiseks on vaja just gluteeni. Aga arvestades, et ühiskonnas on paljudel tsöliaakiaga probleeme, siis nende jaoks oleks see nisu ideaalne.

Siinjuures tuleb aga mainida, et Euroopa Kohus tegu 2018. aasta suvel otsuse, et CRISPR tehnoloogia on võrdväärne organismide geneetilise muutmisega, mistõttu on tegu GMO taimedega. See, omakorda, tähendab, et CRISPR tehnoloogiaga aretatud sorte ei tohi näites Euroopa Liidus ja mitmel pool mujalgi maailmas kasvatada. Taimegeneetikaga tegelevatel teadlastel olid sellele tehnoloogiale suured tulevikulootused.  

Mis on CRISPR ja kus seda sordiaretuses kasutataks?

Taimegeneetikas kasutataks CRISPR tehnoloogiat täppisaretuseks. Sellega on võimalik võtta kogugenoom ja välja vahetada ainult üks geen. Võttes analoogiaks tekstitoimetamise programmi, siis võiks sellest mõelda kui olukorda, kui  on vaja välja vahetada üks sõna, siis kasutad funktsiooni ctrl+otsi + vaheta teise sõna vastu. Sama on võimalik teha genoomi kui raamatuga. Seda nimetatakse CRISPRi meetodiks.

Sordiaretus, milles muudetakse taime geene saab olla inimesele kasulik – teadlased suudavad panna taimi rohkem vitamiine tootma ja tulevikus võiks olla võimalik kasvatada insuliini tootvat riisi. Ometi ollakse geenmuundatud taimede suhtes ka skeptilised. Olgugi, et taimede omadusi suunasid juba esimesed põlluharijad 13 000 aastat tagasi.

Kuna laborilaual geenide muundamise teel sorte Eestis aretada ja kasvatada ei tohi, siis uuris saatejuht Eeva Esse Taimekasvatuse Instituudi teadurilt Reine Koppelilt, kuidas siis see paremate ja tugevamate sortide saamine käib.

See käib nii, et sordiaretajad lähevad põllule nisu kasvamise ajal ning asub kastreerima. See tähendab nisu pähikust võetakse igast õiest pintsettide abil välja kolm tolmukat, sealjuures on oluline mitte vigastada emakat. Seejärel pannakse nisupähikule pähe pärgamentkott ning kaks päeva hiljem võetakse teiselt nisusordilt tolmukad ja pannakse selle kotiga kaetud nisutaimedele. Nii saavad kokku ühe sordi emakas ja teise sordi tolm ning nii kasvab täiesti uute omadustega nisusort. Geneetiliselt on tulemus sarnane: kokku viiakse need taimeomadused, mida inimene soovib.

"Kas evolutsiooni juhib loodus kliimatingimustega või inimene – arvan, et see pole liiga erinev," võtab Evelin Loit kokku. "Muutus juhtub nagunii, aga inimene teeb täna seda enda huvidest lähtuvalt. "Öeldakse, et võõras geneetiline materjal võib ka looduses sattuda juhusliku ristumise käigus teise liigi sisse. Aga kui seda tehakse laboris inimese valvsa silma all ja inimese osavate näppude vahel, peetakse seda mittenaturaalseks ja sealt ka mõiste geneetiliselt muundatud organismid."

"Uudishimu tippkeskus" püstitas hüpoteesi: kana muneb nokast, lehm lüpsab suust – mida tänapäeva teadus selle kohta ütleb?

Vanarahvas peab selle all silmas tõsiasja, et sellest, mida ja kui palju kana või lehm sööb, sõltub see, palju mune või piima me saame. Aga mida loomad ja kanad tänapäeval söövad? Sellegi taga on teadus ja rohkem kui me ettegi kujutame.

Veelgi enam, loomade tõuaretus ei ole ka enam lihtsalt ilusamate lehmade või tugevamate pullide väljavalimist, vaid täppisvalimist.

Kuidas tänapäeval tõupulle liisitakse, nende spermat täppisvalitakse ja tõugu aretatakse, saab vaadata "Uudishimu tippkeskusest", kus ühtlasi paneb saatejuht Eeva Esse toime suure spermaröövi.

Teadussaadet "Uudishimu tippkeskus" saab vaadata igal neljapäeval kell 22.05 ETVs. ERR Novaatoris saab aga vaadata kõiki nelja osa korraga juba varem. Oma mõtteid kutsume teid jagama sotsiaalmeedias teemasildiga #tipukas.