Geenivirtatutkimus ristipölytteisillä kasveilla pelto-olosuhteissa

Geenimuunneltujen (GM) lajikkeiden mahdollinen viljely Suomessa edellyttää ennakoivaa tutkimusta, jotta tavanomaisten, luonnonmukaisten ja geenimuunneltujen lajikkeiden rinnakkaiselo onnistuu eikä muunneltua geeniainesta siirry tai GM-lajike sekaannu GM-vapaaseen materiaaliin tuotantoprosessin aikana. Sekoittumista voi tapahtua tuotantoketjun joka vaiheessa aina pellolta lopputuotteen pakkaamiseen ja merkintään asti. Kuitenkin ongelmallisempana on pidettävä alkutuotannossa tapahtuvaa sekoittumista, koska se muodostaa tuotantoketjun ensimmäisen vaiheen. Siitepölyn leviämisen kautta tapahtuva geeniaineksen siirtyminen on erityinen riski ristipölytteisillä kasveilla (Brassica-suku). Hankkeessa tutkittiin sekoittumisriskin todennäköisyyttä Suomen kasvuoloissa sekä kehitettiin menetelmäratkaisuja tilanteen hallitsemiseksi. Sekoittumisen seuraamiseksi kehitettiin herkkiä ja spesifisiä geenimerkkejä rypsin ja rapsin tunnistamiseen. Kokeet toteutettiin maksimaalisen riskin periaatteella käyttämättä kuitenkaan GM-lajikkeita, vaan riskejä arvioitiin tavanomaisten viljelyssä olevien lajikkeiden avulla. Geenimerkkejä käytettiin tutkittaessa geeniaineksen siirtymistä eri etäisyyksillä pelto-olosuhteissa kolmena perättäisenä kasvukautena 2004–2006. Peltokokeissa noin 1 ha:n rapsi- ja 2 ha:n rypsipelto kylvettiin aivan rinnakkain. Lisäksi kylvettiin rypsistä näyteruutuja 100 m välein aina kilometrin päähän rapsipellosta. Pellolta kerättiin kasvukausien lopussa siemennäytteet, joista eristettiin DNA. Geenivirran tutkimiseksi kehitettiin retrotransposonipohjaiset geenimerkit sekä rapsin että rypsin genomille. Tässä tutkimuksessa käytetyt retrotransposonit eli toistojaksot esiintyvät genomissa monena kopiona ja oletettavasti useassa eri kromosomissa, joten ne ovat herkempiä kuin yhtenä kopiona genomissa olevat merkit. Geenimerkeillä tutkittiin mille etäisyydelle rapsin siitepöly voi kulkeutua eli kuinka kaukaa löydetään rypsin ja rapsin risteymiä. Risteymiä, joissa näytteen sekoittumisaste oli yli 0,9 % löytyi runsaasti 275 m:iin asti ja alle 0,4 % sekoittumisasteella satunnaisesti aina kilometrin päästä rapsipellosta. Siitepölyn siirtymisen lajista toiseen mahdollisti rypsin ja rapsin osittain samanaikainen kukinta. Tuloksiin vaikuttivat myös käytetyt geenimerkit, kasvukausien sääolosuhteet ja muut ulkoiset tekijät, kuten mehiläisten, eläinten ja ihmisten aiheuttama siitepölyn leviäminen. Käytännössä ristisiittoisten kasvien kohdalla on mahdotonta välttää ristipölytystä, mutta EU:n säännöstön mukainen alle 0,9 %:n sekoittumistaso voidaan saavuttaa. Geenivirtatutkimuksen perusteella voidaan todeta, että tavanomaisten, luonnonmukaisten ja geenimuunneltujen lajikkeiden rinnakkaiselon onnistumiseksi on huolehdittava riittävistä suojavyöhykkeistä, joiden leveyksiin vaikuttavat maaston muoto, tuulen suunta ja muiden lähellä olevien peltolohkojen kasvit.