Šardonėjus yra tarp populiariausių ir atpažįstamų vynų pasaulyje. Vynuogių genai iš esmės buvo perduodami iš vieno augalo Prancūzijos rytuose prieš šimtmečius. Ši genetinė konsistencija gali būti vertinama kaip geras dalykas, nes ji vynuoges atpažįsta. Tačiau jos genai taip pat yra atsakingi už tai, kaip jis reaguoja į aplinką, įskaitant kenkėjus ir ligas, paplitusias bet kuriame vynuogyne.

Viena iš tokių pasaulinių rykščių yra vadinamoji „miltligė“ - į grybą panašus patogenas, galintis pūti vaisius ir nuplėšti augalo lapus, todėl jo vynuogės negali pagaminti pakankamai cukraus, kad fermentuotųsi į gerą vyną.

Gimtajame vynmedžių regione augalas galėjo sukurti natūralų atsparumą miltligei ir kitoms ligoms. Tačiau kai vyndariai pluša senovines veisles naujuose vyno regionuose, vynmedžiai gali būti ypač pažeidžiami vietinių marų.

Vienas pavyzdys? Naujasis Džersis. Valstybė galbūt nėra ypač žinoma dėl vyno, tačiau pastaraisiais metais gamyba išaugo. Pagrindinis klausimas yra karštos ir drėgnos Naujojo Džersio vasaros, puikus puvimo receptas.

Peteris Oudemansas, Rutgerso universiteto Augalų biologijos ir patologijos katedros profesorius / Nuotrauka mandagumo Rutgerso universitetas

„Kiekviename Naujojo Džersio vynuogyne susiduriama su miltligė“, - sako Peteris Oudemansas, augalų patologas iš Rutgerso universiteto. 'Tai dažna ir gana niokojanti liga'.

Miltligė gali dar labiau pablogėti kaip keičiasi klimato kaita vyno regionai aplink pasauli.

Kol kas tiek tradiciniai, tiek ekologiški ūkininkai vynmedžius saugo nuo ligų, derindami tokias praktikas kaip genėjimas ir pesticidai.

Naujajame Džersyje vynuogių augintojai purškia fungicidus nuo 6 iki 12 kartų per sezoną, kad būtų galima kontroliuoti miltligę, praneša Niu Džersio vyno tyrimų ir švietimo centras. Bet nauja technika, CRISPR (sutrumpintai - „Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats“), gali leisti mokslininkams pakoreguoti Chardonnay genus, kad jie taptų atsparūs miltligei.

Bet yra ir kita galimybė. „Chardonnay“ gerbėjams tai gali nepatikti, bet kodėl gi neužkasti vynuogių ir ieškoti naujų vietinių veislių?

'Aš tikiuosi, kad mes galime inžinerijos būdu gamykloje sumažinti infekciją', - sako Rong Di, augalų patologas ir molekulinis biologas iš 'Rutgers'. Jos komanda testuoja CRISPR vynuogių veislėje, vadinamoje Dijon Chardonnay 76. Darbą finansuoja Nacionalinis maisto ir žemės ūkio institutas, priklausantis JAV žemės ūkio departamentui.

'Grybelis visada bus', - sako Di. 'Bet jei augalai gali [pasidaryti] atsparūs, mums nereikia tiek purkšti.'

Bet ar vartotojai priims naują ir kartais prieštaringai vertinamą technologiją, kad išsaugotų seną tradiciją? Jei ne, kokia yra alternatyva?

Artimoji vynuogių vynuogių lapų paveikta miltligė ( Plasmopara viticola ) / Getty

CRISPR vynuogės

Genai yra pagrindinis gyvenimo planas, kodas, kuriame pateikiamos instrukcijos, kaip gyvas daiktas atrodys ir veiks. Genai taip pat yra paveldimi. Tradiciniame vynuogių selekcijoje vynuogės yra kryžminamos, kad įgautų specifines savybes.

Tačiau tradicinis veisimas gali būti šūkis. Veislė pagal vieną numatytą bruožą, ir jūs galite prarasti kitą gyvybiškai svarbų. Pavyzdžiui, kai selekcininkai bando pagerinti vynuogių aplinkos būklę, jie rizikuoja pakeisti jos skonį.

„Chardonnay yra labai vertinamas visame pasaulyje. Žmonės žino ir atpažįsta, koks yra „Chardonnay“ skonis “, - sako Oudemansas. 'Dabar, jei jūs pradėsite netvarkauti su' Chardonnay ', kalbant apie įprastą veisimą, pakeisite skonio ir kvapo profilį iki taško, kuriame tai gali būti nebe' Chardonnay '.

„Augintojai ir rinka turi sąlygas priimti tam tikras populiarias veisles -„ Merlot “,„ Chardonnay “,„ Cabernet “. [Mano vynuogės] gali turėti savybių, kurios galėtų būti panašios į elitinių veislių, tačiau tai būtų visiškai naujos veislės “. —Bruce Reischas, genetikas, Kornelio universitetas

CRISPR laikosi visiškai kitokio požiūrio. Tai genų redagavimo rūšis, dažnai lyginama su biologiniu teksto apdorojimo procesu. Jei genai yra kodas, tada CRISPR leidžia mokslininkams pridėti, ištrinti ar pakeisti nedideles to kodo dalis.

Di siekia panaudoti CRISPR, kad redaguotų Chardonnay genus, kad vynmedis priešintųsi miltligei, iš esmės išjungdamas specifinius genus, kad grybeliui būtų sunkiau užvaldyti augalą.

Keisti tradicijas?

Pirmieji Di laboratorijos rezultatai jau vykdomi, tačiau tai yra koncepciniai bandymai su vadinamuoju žydinčiu augalu Arabidopsis , kuris yra susijęs su garstyčiomis. Mokslininkai naudoja „Arabidopsis“ kaip laboratorijos modelį iš dalies dėl to, kad jį lengva auginti patalpose ir jo gyvavimo ciklas yra greitas. Pasak Di, šių augalų CRISPR versija „parodė atsparumą“ šiai rūšiai būdingam miltligės tipui.

Norint, kad CRISPR vynuogės dirbtų laboratorijoje ir eksperimentiniuose šiltnamiuose, reikės dar daug eksperimentų. Prireiks dar daugiau laiko, jei kada nors, kol vynuogės pateks į Naujojo Džersio vynuogynus. Be techninės realijos ir to, ar vartotojai naudojasi šia praktika, gali susidurti ir technologija reguliavimo kliūtys .

Bet yra ir kita galimybė. „Chardonnay“ gerbėjams tai gali nepatikti, bet kodėl gi neužkasti vynuogių ir ieškoti naujų vietinių veislių?

Kornelio universiteto genetikas ir vynuogių selekcininkas Bruce'as Reischas taip ir daro.

Bruce'as Reischas apdulkina vynuogių gėles / Nuotrauka mandagumo Kornelio universitetas

Reischo komanda tiria mažiau žinomų vyno vynuogių DNR, norėdama rasti genų, kurie suteikia natūralų atsparumą miltligei ir kitoms ligoms. Tada mokslininkai kryžmino atsparias vynuoges su gerai žinomais kolegomis, kad sukurtų palikuonių, kurie būtų skanūs ir lengviau auginami regione.

„Augintojai ir rinka turi sąlygas priimti tam tikras populiarias veisles -„ Merlot “,„ Chardonnay “,„ Cabernet “, - sako Reischas. Jo vynuogės skiriasi. 'Jie gali turėti savybių, kurios galėtų būti panašios į elitines veisles, tačiau tai būtų visiškai naujos veislės.'

Rasti rinką šioms nežinomoms vynuogėms gali būti iššūkis. Vyno pirkėjai gali praleisti ką nors naujo. Bet Reischas sako, kad verta. Dauguma šiandien populiarių vynuogių yra artimi pusbroliai, jautrūs ligoms ir sunkiai auginami be pesticidų.

Didesnė genetinė įvairovė užtikrintų sveikesnius išteklius, sako Reischas, kuris ilgainiui naudingas vynuogininkystei.

Ar tai GMO?

Kaip ir dauguma mokslininkų, dirbančių su CRISPR, Di teigia, kad jos darbas neturi nieko bendro su genetiškai modifikuotais organizmais (GMO) - terminu, kurį užklumpa ginčai.

Nors prasmė GMO ne visada aiškus , paprastai tai reiškia metodą, kuris ima genetinę informaciją iš vienos rūšies ir įterpia ją į visiškai kitos rūšies DNR.

Tam tikru požiūriu CRISPR gali labai skirtis nuo šių senesnių GMO metodų, nes tai leidžia labiau patobulinti genetinius pokyčius.

Kai kurie iš labiausiai paplitusių GMO modifikuojami genais, kurie gamina bakterinius toksinus, kurie naikina specifinius vabzdžių kenkėjus, arba genais, kurie pasėlius toleruoja herbicidą glifosatą, dar vadinamą Roundup.

Tam tikru požiūriu CRISPR gali labai skirtis nuo šių senesnių GMO metodų, nes tai leidžia labiau patobulinti genetinius pokyčius. Užuot įterpęs genetinės kodo dalį iš kitos rūšies, CRISPR gali pakeisti tik nedidelę kodo dalį tiksliniame augale.

Nors CRISPR leidžia atlikti mažesnius pakeitimus, jis vis tiek galėtų būti naudojamas kuriant drastiškesnius pakeitimus. Tai apima kitų rūšių genų įterpimą, sako mokslo ir technologijų politikos profesorė, Šiaurės Karolinos valstijos universiteto Genų inžinerijos ir visuomenės centro direktorė Jennifer Kuzma.

'Nemanau, kad galite apibendrinti genų redagavimą ar CRISPR', - sako ji.

CRISPR šalininkai dažniausiai sutelkia dėmesį į subtilesnį būdą, kaip jis gali pakeisti augalą, o tie, kurie priešinasi biotechnologijų maistui, pabrėžia drastiškesnes galimybes.

„Tiesa yra kažkur tarp pusių“, - sako Kuzma. 'Ir tai priklauso nuo programos.'

Di darbas susijęs su santykinai mažais patikslinimais, sąmoningu sprendimu išvengti ginčų.

'Yra socialinių rūpesčių dėl GMO', - sako ji. 'Diskusijos jau yra.'

Sužinokite daugiau apie tai, kaip mokslas veda gėrimus į ateitį, mūsų „Wine & Tech“ leidinyje.