מודל סטטיסטי חדש מונע נתונים המשלב את הנוף שמסביב בפירוט חסר תקדים מתאר העברה של גן חיידקי שהוכנס באמצעות אבקה וזרעים בצמחי כותנה בצורה מדויקת יותר מאשר שיטות זמינות בעבר.
שאנון הוברגר, סטודנטית לתואר שני במכללה לחקלאות ומדעי החיים של אוניברסיטת אריזונה, ועמיתיה לעבודה יפרסמו את ממצאיהם ב-PLoS ONE ב-30 בנובמבר.
העברת גנים מצמחי גידול מהונדסים גנטית היא סוגיה שנויה במחלוקת חריפה. צרכנים רבים מודאגים מהאפשרות שחומר גנטי מצמחים מהונדסים יתערבב עם צמחים לא מהונדסים בשדות סמוכים. ליצרנים, לעומת זאת, יש אינטרס חזק לדעת אם הזנים שהם מגדלים נקיים מתכונות גנטיות לא רצויות.
עד כה, היו חסרים מודלים מציאותיים שיכולים לעזור למגדלים ולמחוקקים להעריך ולחזות את זרימת הגנים בין גידולים מהונדסים ללא מהונדסים גנטית עם פירוט משביע רצון.
מחקר זה הוא הראשון לנתח זרימת גנים של תכונה מהונדסת גנטית ברמה כה מקיפה. הגישה החדשה עשויה לשפר גם את ההערכה של העברת גנים בין צמחים מלבד כותנה.
"הממצא החשוב ביותר היה שזרימת גנים בנוף חקלאי מורכבת ומושפעת מגורמים רבים שמחקרי שדה קודמים לא מדדו", אמר הוברגר. "המטרה שלנו הייתה לשים בידי המגדלים, המנהלים והמחוקקים כלי שיאפשר להם להעריך באופן מציאותי את הגורמים המשפיעים על קצב זרימת הגנים ולאחר מכן להיות מסוגלים להסיק מכך ולהחליט כיצד הם יכולים לנהל את זרימת הגנים".
החוקרים מדדו גורמים רבים בתחום ופיתחו ניתוח מבוסס מערכת מידע גיאוגרפי שלוקח בחשבון את כל הנוף המקיף שדה כדי להעריך כיצד הוא משפיע על העברת גנים בין תחומים. ניתן להעביר גנים בכמה דרכים, למשל על ידי מאביקים כמו דבורים, או באמצעות ערבוב זרעים בשוגג במהלך פעולות חקלאות.
למרבה ההפתעה, הצוות מצא שלחרקים מאביקים, שהאמינו ברווחה כגורם המפתח בהעברת אבקה מהונדסת לשדות גידולים סמוכים, הייתה השפעה קטנה על זרימת הגנים בהשוואה לפעילות חקלאית אנושית, עם פחות מאחוז אחד מהזרעים שנאספו בקצוות של שדות כותנה שאינם Bt הנובעים מהאבקת דבורים בין כותנה Bt ללא Bt.
רוב המחקרים הקודמים התמקדו במרחק בין שדה היבול הלא מהונדס לבין המקור הקרוב ביותר לצמחים מהונדסים.
"למרות שגישה זו פשוטה, היא עשויה להיות פחות שימושית להבנת זרימת הגנים בחקלאות מסחרית שבה יכולים להיות מקורות רבים של צמחים מהונדסים", אמר הוברגר.
Heuberger ועמיתיה לעבודה הרחיבו את ההיקף לכלול דבורים מאביקות פרחים, בני אדם שמזיזים זרעים ושטח כל שדות הכותנה ברדיוס של שלושה קילומטרים (1.9 מייל). גישה זו התבררה כחזקה יותר בהבנת השפעת השדות הסובבים מאשר שימוש במודל המקובל המבוסס רק על מרחק.
לצורך המחקר, המדענים בחרו 15 שדות ברחבי מדינת אריזונה נטועים בכותנה שלא היה בהם החלבון הטרנסגני המקודד על ידי גן מהחיידק Bacillus thuringiensis, או Bt. הם העריכו את מספר המאביקים שביקרו בפרחי כותנה באמצעות תצפיות בשטח וקבעו את העברת הגנים על ידי איסוף דגימות של בולי כותנה וקביעת זהותם הגנטית.
"ראינו צורך במודל מפורש מבחינה מרחבית שיסביר את כל הנוף שמסביב", אמר הוברגר. "המודל שלנו לוקח בחשבון את המרחק והשטח של כל השדות הרלוונטיים השכנים, את ההשפעה של מאביקים כמו דבורים וגורמים אנושיים שיכולים לגרום לערבוב של סוגי זרעים".
לממצאיו של Heuberger יש השלכות לא רק על תכונות מהונדסים גנטית אלא גם באופן כללי יותר על ייצור זרעים.
"כשאתה מגדל יבול ומעוניין שהזן יהיה טהור, עצם היכולת לדעת עד כמה תתרחש זרימת גנים וכיצד היא מושפעת ממאביקים ופעילות חקלאית אנושית באזור היא בעלת ערך רב".
