SLU-nyhet
Specialpotatis för stärkelseindustrin blir Sveriges första ”CRISPR-Cas9-gröda”
Publicerad: 14 oktober 2016
En forskargrupp vid SLU i Alnarp har i samarbete med Lyckeby tagit fram en potatis med förändrad stärkelsekvalitet. Stärkelse är vanligen en blandning av två olika komponenter, amylos och amylopektin. Den nyutvecklade potatisen har förändrats på ett sätt som gör att den enbart bildar amylopektin, som har betydligt bättre lagringsegenskaper. Förädlingen har gjorts genom riktad mutagenes – den gen som ansvarar för bildandet av amylos har stängts av med hjälp av metoden CRISPR-Cas9.
För att ta fram nya egenskaper och växtsorter har växtförädlare ända sedan 1930-talet utnyttjat mutationsförädling. Fram till nyligen har man använt kemikalier eller radioaktiv strålning för att framkalla mutationer och sedan har man letat efter önskade förändringar. Mutationer hamnar då slumpmässigt utspridda och oftast på ett flertal ställen i växtens arvsmassa. Med nya växtförädlingstekniker, där CRISPR-Cas9 är en metod på stark frammarsch, kan man idag rikta mutationen till en bestämd gen och t.o.m. till ett bestämt ställe på en gen. Tekniken är med andra ord en mer kontrollerad och precis variant av de traditionella mutationsförädlingsmetoder som har genererat många av de växtsorter vi odlar idag.
Per Hofvander och Mariette Andersson från SLU:s institution för växtförädling har lett en forskargrupp som har använt den nya tekniken för att ta fram en "skräddarsydd" potatis för stärkelseindustrin. Dagens potatisstärkelse måste modifieras genom olika industriprocesser eftersom en av de två komponenterna i stärkelsen, amylosen, inte är lagringsstabil. Och nu har forskarna alltså lyckats slå ut (mutera) den gen som styr bildningen av amylos i en potatis med hjälp av metoden CRISPR-Cas9, och all stärkelse i den nya potatisen består därmed av den andra stärkelsekomponenten, amylopektin. Resultaten har nyligen publicerats i tidskriften Plant Cell Reports.
– Vi är de första i Sverige som har visat att vi kan använda CRISPR-Cas9 som ett effektivt förädlingsverktyg och har tagit fram en efterfrågad industriell egenskap i en odlingsvärd sort, säger Per Hofvander. Förädlingsverktyget kommer att kunna användas för att ta fram sorter med många olika egenskaper i framtiden.
– Den nya potatissorten är färdigförädlad, men den kommer att behöva uppförökas och sortprovas innan den kommer i praktisk odling, säger SLU-kollegan Mariette Andersson.
Lyckeby Starch AB, som driver och finansierar CRISPR-Cas9-projektet tillsammans med SLU, ser stora möjligheter att kommersialisera resultatet. Stärkelsen i den utvecklade potatisen har unika egenskaper som innebär att nya innovativa specialstärkelseprodukter kan erbjudas livsmedelsindustrin.
– Projektet är ett stort steg i Lyckebys hållbarhetsstrategi och vår strävan att utveckla nya miljövänliga specialingredienser som efterfrågas av medvetna konsumenter, säger Mathias Samuelsson på Lyckeby.
Stärkelse är en väldigt vanlig konsistensgivare i många livsmedel, såsom soppor, såser, krämer och mejeriprodukter, och den globala stärkelseproduktionen uppgår till ca 40 miljoner ton. En stor del av tonnaget är processtekniskt modifierat för att stärkelsen skall leva upp till de krav som livsmedelsindustrin ställer i form av processtolerans och lagringsstabilitet. Stärkelsen i den nyutvecklade potatisen är naturligt lagringsstabil och kan således användas i många livsmedelsapplikationer utan någon processteknisk modifiering, och därmed så skapas möjligheter för en miljövänligare tillverkning.
– Lyckeby siktar nu på att driva projektet vidare mot storskalig odling och tillverkning av nya hållbara ingredienser till livsmedelsindustrin, säger Mathias Samuelsson.
Mer information
Per Hofvander, docent
Institutionen för växtförädling, SLU
040-41 50 13, per.hofvander@slu.se
Mariette Andersson, forskare
Institutionen för växtförädling, SLU
040-41 55 41, mariette.andersson@slu.se
Mathias Samuelsson, forsknings- & utvecklingschef
Lyckeby Starch AB
044-28 62 72, mathias.samuelsson@lyckeby.com
www.lyckeby.com
Den vetenskapliga artikeln
Efficient targeted multiallelic mutagenesis in tetraploid potato (Solanum tuberosum) by transient CRISPR-Cas9 expression in protoplasts. Mariette Andersson, Helle Turesson, Alessandro Nicolia, Ann-Sofie Fält, Mathias Samuelsson, Per Hofvander. Plant Cell Rep (2016).
DOI 10.1007/s00299-016-2062-3
Pressbilder (Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om detta pressmeddelande. Fotograf ska anges.)
Krukodlade potatisar av den nyförädlade sorten. Foto: Mariette Andersson
Inomhusodling i Alnarp. Foto: Mariette Andersson
Om Lyckeby
Lyckeby Starch AB med säte i Kristianstad erbjuder moderna potatisbaserade specialstärkelser, fibrer och protein av hög kvalitet till livsmedels- och teknisk industri. Företaget ägs av cirka 700 lantbrukare i sydöstra Sverige. För mer info, se: www.lyckeby.com