Tuotantokasvit ennen ja nyt

Ihmiset olivat ilmeisesti alkujaan metsästäjiä ja keräilijöitä, joiden piti vaeltaa ruuan perässä. Lähi-Idässä noin 10 000 vuotta sitten ensimmäiset ihmiset alkoivat asettua aloilleen ja ryhtyivät viljelemään nykyisten viljalajikkeiden esi-isiä, jotka muistuttavat enemmän heiniä kuin nykyisiä suurisiemenisiä viljoja. 10 000 vuotta on evoluution mittakaavassa hyvin lyhyt aika ja nykylajikkeet voidaan edelleen risteyttää villeillä sukulaisilla. Näitä ei kuitenkaan ole esimerkiksi Suomessa ollenkaan, eikä Euroopassa juurikaan.

Secale on myös ohran ja vehnän suku. Kuva Wikimedia.

Maissi on peräisin Etelä-Amerikasta, jossa sitä ollaan kasvatettu jo noin 10 000 vuoden ajan. Sen ulkomuoto on muuttunut valtavasti pienestä ja kovasta siemenvarresta nykyiseksi "pötköksi".

Maissin esi-isällä oli vain muutamia siemeniä, jotka nekin olivat hyvin kovia. Jalostaminen on tuottanut nykyisen kaltaisen lajikkeen. Kuva Wikimedia.

Porkkana oli alunpitäen vain hivenen makea ja muutaman millin paksuinen melkein valkoinen juuri.

Porkkanan esi-isä, Daucus carota. Kuva Wikimedia.

Yllä esitetyt ovat esimerkkeinä siitä, ettei tällä hetkellä edes ole käytössä ns. luonnonmukaisia lajikkeita. Kaikkia viljelykäytössä olevia lajeja on jalostettu pitkään ja hartaasti, jotta ne näyttäisivät siltä miltä ne nyt näyttävät. Onko meillä tiedossa riskejä? Kyllä vain. 

Ihmiset suosivat siemenettömiä kasveja ja tällä hetkellä lähes kaikki länsimaissa myytävät banaanit ja viinirypäleet ovat siemenettömiä. Peruna tekee kukkia, marjoja ja siemeniä, mutta uudet perunakasvit kasvatetaan käytännössä aina juurimukuloista eli perunoista. Siemenettömät kasvit on saatu aikaan sattumalta tai mutaatiojalostuksen kautta. Esimerkiksi banaanilla on kolme kromosomistoa ja se on steriili. Leikkaamalla näistä kasveista silmuja tai oksia on mahdollista kasvattaa lisää samanlaisia, siemenettömiä hedelmiä tuottavia kasveja. Kasvit ovat toistensa klooneja, eli niiden genomi on käytännöllisesti katsoen tismalleen sama. 

Villi banaani, jossa on siemenet. Kuva Wikimedia.

Uhka tuleekin juuri tästä. Koska kasvit ovat samanlaisia, voi yksi tauti pyyhkäistä koko kasvin pois maan päältä. Tämä on jo kertaalleen tapahtunutkin. Kaikkein suosituin ja perimätiedon mukaan aivan jumalaisen makuinen jälkiruokabanaani Gros Michel hävisi 1950-luvulla lähes kokonaan Panaman taudin takia. Koska kasvit olivat toistensa klooneja, ei geneettistä vaihtelua ollut, eikä tautia vastaan voinut taistella edes evoluution avulla. Gros Michel hävisi ja meillä on nyt jäljellä vain Cavendish-jälkiruokabanaani, jota Panaman tauti ei onnistunut 50-luvulla hävittämään. Ruokabanaaneja on villinä ja viljeltynä, mutta ne eivät ole kovinkaan makeita ja niissä on isot siemenet. Viimeisen vuoden aikana on tullut uutisia, joiden mukaan Panaman tauti leviää jälleen ja tällä kertaa tappaa myös Cavendish-banaanit. Koska kaikki ovat toistensa klooneja, emme voi tehdä oikein muuta kuin yrittää eristää tautia. Emme voi jalostaakaan kasvia perinteisillä keinoilla, koska se ei tuota siemeniä. 

Samanlainen uhka on myös muille siemenettömille kasveille tai suvuttomasti lisättäville suppeille lajikkeille. Viljeltäviä perunalajikkeita on Suomessa noin 50 ja niiden ominaisuudet vaihtelevat jonkin verran toisiinsa nähden. Osa lajikkeista on selkeästi yleisempiä ja Van Gogh muodostaa 26 % koko Suomen perunasadosta. Mikäli jokin tauti lähtisi leviämään tehokkaasti nimenomaan Van Gogh-perunassa, menettäisimme mahdollisesti koko sadon koska perunat on kasvatettu siemenperunasta eli juuren osasta suvuttomasti. Lajikkeen jalostushistoria tiedetään ja sitä voidaan tehdä lisää pölytyksen ja siemenien kautta, mutta yksittäinen tauti voisi aiheuttaa suurta kiusaa noin homogeeniselle kannalle. 

Biologi sanoisi, että viljelykasvien biodiversiteetti on pieni. Tällä tarkoitetaan suppeaa perimää ja sitä kautta altistusta muutoksille, kuten uusille taudeille tai tuholaisille. 

Nykyisissä viljelykasveissa on myös sellaisia, jotka ovat myrkyllisiä. Maniokki (eng. cassava) on maailman viidenneksi suurin tuotantokasvi ja yli puolen miljardin ihmisen pääasiallinen hiilihydraattien lähde. Se kuitenkin tuottaa syötäviin osiinsa sinihappoa eli syanidia. Alkuperäiskansat ovat saaneet sinihapon määrän pienemmäksi jauhamalla ja sekoittamalla jauhoja pitkään, teollisesti sama voidaan tehdä esimerkiksi keittämällä. Syanidin tuottoa ei olla saatu jalostettua pois, eikä sillä ole tähän tarkoitukseen sopivia lähisukulaisia jalostuksen pohjaksi.

Maniokin syötävät juuret näkyvät kasvin alaosassa. Kuva Wikimedia.

Tässä blogauksessa ei vielä mainittu GM-tekniikoita laisinkaan. Edellisen tekstin lukeneille on kuitenkin varmaan selvää, että GM-tekniikoilla jalostamisella voitaisiin esimerkiksi siirtää taudinkestävyyttä tuottavia geenejä myös siemenettömiin kasveihin tai tietynlaisiin suosittuihin ruokakasveihin. Samalla tavalla voitaisiin mahdollisesti hillitä maniokin sinihapon tuottoa syötävissä juurimukuloissa. 

Kultainen riisi lienee monille tuttu. Riisiin lisättiin beetakaroteenia tuottavat geenit ja sen avulla olisi mahdollista saada miljoonien ihmisten vajavainen ruokavalio tasapainotettua. Tällä hetkellä joka vuosi sokeutuu noin puoli miljoonaa ihmistä A-vitamiinin puutteen vuoksi, mutta riisiä ei oteta käyttöön GM-pelkojen vuoksi. Riisillä ei ole patentteja tai mitään muitakaan taloudellisia rasitteita, koska se on annettu käytettäväksi ilmaiseksi.

Kultainen riisi (takana) saa värinsä betakaroteenista. Kuva Wikimedia.