Naturlig variation GF2

Når vi taler om mutationer, lyder det ofte som noget sjældent og dramatisk. 

I virkeligheden opstår mutationer hele tiden i naturen. En mutation er en lille ændring i en organismes arvemateriale (DNA), som kan ske tilfældigt, når celler deler sig, eller som følge af påvirkninger fra omgivelserne – fx sollys, temperatur eller kemiske stoffer. 

De fleste mutationer har ingen synlig effekt, men nogle giver nye egenskaber, der kan gøre en plante eller et dyr bedre – eller dårligere – tilpasset sit miljø. Over mange generationer er det netop sådanne små ændringer, der driver udviklingen af arter, også hos mennesker.

Den naturlige variation kan ses direkte i vores fødevarer. Gulerødder, kartofler, æbler og tomater varierer i størrelse, farve, smag og robusthed. Denne variation er udgangspunktet for al planteforædling. Gennem historien har landmænd udvalgt de planter med de mest ønskede egenskaber – fx højt udbytte, god smag eller modstandsdygtighed – og brugt dem til næste generation. 

Derfor ser vores afgrøder i dag meget anderledes ud end deres vilde forfædre. Majs var oprindeligt en lille, græslignende plante, og vilde gulerødder var tynde og bitre sammenlignet med de orange rødder, vi kender i dag.

Klassisk forædling bygger på krydsning: Når to planter bestøves, blandes deres gener, og der opstår nye kombinationer af egenskaber. Denne metode har været brugt i århundreder og ligger bag langt de fleste afgrøder og husdyr, vi kender i dag.

Det er variation skabt af krydsningen, der gør det muligt at tilpasse planter og dyr til nye klimaer, sygdomspres og krav til kvalitet. Både naturen og supermarkedet er derfor fulde af “mutanter” – ikke som noget farligt, men som et udtryk for, at alt levende hele tiden forandrer sig, og at landbruget bygger videre på denne forandring for at producere fødevarer under skiftende vilkår.

Man kan se landbrugets historie som en form for menneskestyret selektion. 

I mere end 100 år – og i virkeligheden langt længere – har vi udvalgt de planter og dyr, der passede bedst til vores behov. Nogle valg har været mere tilfældige og styret af praktiske forhold. Eksempelvis at vi tidligt satsede på enårige afgrøder som hvede, der kunne sås og høstes inden for samme sæson.

Andre valg har været meget bevidste: Vi har foretrukket de frugter, der smagte sødest, de kornsorter, der gav størst udbytte, og de husdyr, der voksede hurtigst eller producerede mest mælk.

Hvis man vil undersøge, om en fødevare indeholder genetisk modificerde ingredienser (GMO), kan man kigge på mærkningen i supermarkedet. På ingredienslisten kan der for eksempel stå “genetisk modificeret soja”, “fremstillet af genetisk modificeret majs” eller lignende formuleringer.

Samtidig findes der mærker, som indirekte fortæller det modsatte. Økologiske produkter må nemlig ikke indeholde GMO, og derfor er EU’s økologimærke (det grønne blad) en indikator på, at produktet er produceret uden brug af genetisk modificerede organismer.

Det betyder, at selvom mange fødevarer i verden er baseret på genetisk modificerede afgrøder, vil man i europæiske supermarkeder ofte møde dem enten tydeligt mærket – eller slet ikke.

Men hvordan fungerer planteforædling? Det kan vi lære ved at følge, hvordan en agronom og planteforædler med 20 års erfaring som Anders Borgen arbejder med det i praksis.

På en mark i Støvring eksperimenterer han og foreningen Landsorten med at udvikle nye og modstandsdygtige kornsorter. Målet er at skabe former for vinterhvede og vårhvede, der kan klare sig under fremtidens klimaudsving og stadig bevare gode bageegenskaber.

Anders Borgen er meget motiveret for at undersøge sygdommen stinkbrand, der sætter sig på planternes kerner og får dem til at rådne. Man kan ikke umiddelbart se skaden på en hvedes aks, men hvis man åbner det og tager kernen ud, afsløres svampeinfektionens sorte sporer.

Det stinker, uddyber planteforædleren, ligesom rådne fisk i en container i Skagen Havn. Men værst er, at hvis en landmand eller gartner får stinkbrand på sin mark, er høsten dømt til at give et dårligt udbytte, da symptomerne spreder sig med lynets hast. Hvis først én plante rammes, kan landmanden vinke farvel til en profitabel sæson.

I 2025 har Anders Borgen og Landsorten testet sygdommen på intet mindre end 500 forskellige sorter af vinterhvede, inklusiv både aktuelle sorter i dyrkningen, som eks. ‘Skagen’, men også eksotisk materiale fra genbanker, som eks. tyrkiske landsorter.

Hele marken er blevet inficeret med 10 forskellige smitteracer af stinkbrand. Kunsten er at se, hvilke sorter der bliver angrebet, og hvilke der helt går fri.

De planter, der har et resistens gen, tager Anders Borgen med ind i laboratoriet til DNA-tests.
I sidste ende handler planteforædling om at finde de resistente gener og sørge for, at de fremavles i fremtidens sorter.

Men det er ikke helt så enkelt. Ud af de 500 sorter må man også finde en version, der har andre ønskværdige egenskaber til dyrkning.

”En god kornsort skal jo kunne det hele. Den skal især have en god bagekvalitet, men også kunne konkurrere mod ukrudt i marken, smage godt og være modstandsdygtig over for de helt gængse plante-dårligdomme som gulrust og lejesæd”, uddyber planteforædleren.

I den anden forsøgsmark dyrker Anders Borgen vårhvede, og her er formålet krydsning for at fremavle ‘supersorter’. De skal være både resistente over for gængse plantesygdomme som meldug og rust, have nogle proteiner der gør dem gode at bage med og være lange og robuste i kampen mod ukrudt på marken. 

Generne er hentet fra hele verden og brugt til at skabe eksotiske miks mellem for eksempel en amerikansk hvede med purpurfarvede lilla kerner og en svensk vårhvede med gode dyrkningsegenskaber, der førhen er krydset med en blå art. 

På nogle måder minder det lidt om den ‘gale videnskabsmands udendørs eksperimentarium’. Selvom kornmarken står idyllisk hen i maj heden. Der er da også stringent kontrol med krydsningerne, understreger Anders Borgen og tilføjer med et smil:

Mennesker har i århundreder forædlet på og udvalgt planter for at fremavle ønskværdige egenskaber. Planter har nemlig ligesom mennesker DNA, der koder for deres dannelse af gener. Disse genetiske koder bestemmer plantens karaktertræk, dvs. hvordan den ser ud, opfører sig, vækster og forsvarer sig selv. Også hvilke andre planter, den trives sammen med.

Når man krydser eller parrer to planter – den klassiske “blomsten og bien” – blandes deres gener, og der opstår nye genetiske kombinationer. Det betyder ikke nødvendigvis, at der opstår helt nye mutationer hver gang, men der skabes variation, som kan udvælges i næste generation. Det er netop i denne variation, at planteforædlingen arbejder.

Ved at udvælge bestemte individer kan man gradvist ændre en afgrødes egenskaber.

Fordi vi mennesker dyrker planter for at spise dem og sælge dem, er nogle egenskaber vigtigere end andre. I hvede kan det for eksempel være god bagekvalitet, højt proteinindhold og store, faste kerner. I andre afgrøder kan det være ensartet størrelse, god smag, høj holdbarhed eller modstandsdygtighed over for sygdomme. 

Samtidig skal planterne være robuste i marken – kunne konkurrere mod ukrudt, tåle tørke eller nedbør og give et stabilt udbytte, så økonomien i dyrkningen hænger sammen. Mange klassiske afgrøder har ændret sig markant gennem tiden som følge af denne menneskelige udvælgelse. 

Majs var oprindeligt en lille græsart med få og hårde kerner, men er gennem forædling blevet til de store kolber, vi kender i dag. Også hvede har udviklet sig fra vilde græsarter med små aks og let dryssende kerner til moderne sorter med højt udbytte og stærke bageegenskaber. 

Det er altså et samspil mellem naturlig variation og menneskelig udvælgelse, der har formet de planter, vi i dag tager for givet i marken og i supermarkedet.

Når planteforædlere arbejder med nye sorter, kigger de ikke kun på én egenskab. De vurderer planter ud fra en samlet pakke af karaktertræk, som kan opdeles i tre overordnede områder: Næring, vækst og modstandsdygtighed.

Næringskvalitet handler om det, vi spiser eller fodrer dyr med. I korn kan det være proteinindhold og bagekvalitet. I grøntsager kan det være sukkerindhold, farve, sprødhed og smag. 

Vækst og dyrkningsegenskaber handler om, hvordan planten klarer sig i marken. Er den høj eller lav? Skygger den godt for ukrudt? Står den stabilt, eller lægger den sig (lejesæd)? Hvor hurtigt spirer den? Hvor ensartet er planterne i rækken? Det er alt sammen noget, man kan observere direkte i marken.

Modstandsdygtighed – plantens “immunforsvar” – er også centralt. Kan den modstå svampesygdomme som rust eller meldug? Klarer den tørke eller meget regn? Angribes den let af skadedyr? Her kan man se på pletter på blade, misfarvninger, svækkede planter eller forskelle mellem sorter i samme mark.

Traditionelt har forædling især fokuseret på de synlige egenskaber over jorden – det, man kan måle i udbytte og kvalitet. Men i de senere år er interessen også rettet mod det, der foregår under jorden. 

Røddernes længde, dybde og forgrening spiller en afgørende rolle for plantens evne til at optage vand og næringsstoffer. Planter med dybe og stærke rødder kan bedre klare tørke og samtidig bidrage til at holde på næringsstoffer i jorden. Derfor arbejder forskere og landmænd i stigende grad med at udvælge sorter, der ikke kun ser gode ud over jorden, men også har de rette egenskaber under jorden. 

Det sker i lyset af klimaforandringer og stadigt svingende vejrforhold samt de store problemer, vi i Danmark og mange andre landbrugslande oplever med for meget udvaskning af kulstof til søer, grundvand og havene. Lange og solide rødder i jorden er generelt et meget konstruktivt karaktertræk for planter til foder og menneskelig konsum. 

Rødderne kan hjælpe med at nå kvælstof, mineraler og vand, der ligger dybt i jorden.

På Københavns Universitets Institut for Plantevidenskab i Høje Taastrup har forskere for eksempel haft forsøgsplots med test af bælgplanter som hvidkløver. De har plantet hele 32 forskellige hvidkløver sorter i en blanding af græs for at undersøge, hvilke der – fra et rodperspektiv – er bedst for planteforædlere at bruge til fremtidens landbrug. 

Hvidkløver bruges ofte i græsblandinger til dyrefoder på grund af sit høje proteinindhold og evne til at fiksere kvælstof fra luften. Samtidig bidrager den med blomster, der tiltrækker bestøvere, og et tæt plantedække, der styrker jordens struktur. I forsøgene har forskerne sammenlignet forskellige sorter for at finde dem, der kombinerer tørketolerance, vedvarende vækst og god konkurrenceevne i blanding med græs.

Pointen er ikke kun at finde den sort, der klarer tørke bedst isoleret set, men den, der samlet set fungerer bedst i praksis – både som foderplante, som kvælstoffikserende art og som del af et robust dyrkningssystem.

Selvfølgelig må man altid tage højde for en sorts samlede kombination af egenskaber. Det duer ikke med lange rødder, hvis en sort samtidig er ekstremt modtagelig over for svampeangreb. Men undersøgelser og løbende krydsning er vigtig for at finde frem til den slags ’supersorter’, som Anders Borgen nævnte i forrige kapitel.

I princippet kan alle jordbrugsfaglige lave lignende ’eksperimenter’ og sammenligne sorter – eventuelt med gennemsigtige tuber for at undersøge rodvækst.

En anden måde at ændre planters egenskaber på er gennem genteknologi. 

I de senere år er der kommet mere direkte bioteknologiske metoder, hvor man målrettet ændrer plantens DNA. Det kaldes genetisk modificering (GMO). 

Nyere teknikker som genredigering gør det muligt at ændre specifikke gener i en plante i stedet for kun at udvælge blandt eksisterende variation. Hvor traditionel forædling arbejder med at kombinere og sortere i naturlig variation, kan moderne teknologier i nogle tilfælde skabe eller fremkalde helt bestemte genetiske ændringer. Uanset metode bygger både klassisk forædling og moderne bioteknologi på det samme biologiske grundlag: variation. 

Hvor klassisk forædling bygger på at krydse og udvælge planter med ønskede egenskaber, går genetisk modificering (GMO) direkte ind i plantens arvemateriale. GMO står for “genetisk modificeret organisme,” og det betyder, at man har ændret plantens DNA ved hjælp af bioteknologiske metoder.

Det kan ske ved at indsætte et gen fra en anden organisme eller ved at ændre et eksisterende gen. 

Formålet kan være at gøre planten modstandsdygtig over for skadedyr, tolerant over for bestemte sprøjtemidler eller bedre tilpasset tørke og sygdomme. I de senere år er der også udviklet teknikker som genredigering, hvor man kan ændre små dele af DNA’et mere præcist end før.

Globalt dyrkes store arealer med genetisk modificerede afgrøder, især soja, majs, bomuld og raps. 

Men i EU er reglerne strenge. GMO-afgrøder må kun dyrkes efter godkendelse, og fødevarer med GMO-indhold skal mærkes. Mange medlemslande – herunder Danmark – har valgt helt at forbyde dyrkning. Derfor dyrkes der i praksis næsten ingen GMO-afgrøder i Europa, selvom EU importerer store mængder GMO-soja til dyrefoder. 

Debatten om GMO handler ikke kun om teknik, men også om værdier og samfund. 

Når mennesker ændrer direkte i planters DNA, rejser det spørgsmål om, hvor grænsen går mellem forædling og manipulation. Landbruget har altid påvirket naturen gennem udvælgelse og krydsning, men genteknologi giver mulighed for langt mere målrettede og hurtige ændringer i organismers arvemateriale. 

For nogle kritikere er det helt store etiske forbehold, hvorvidt mennesker i stigende grad overtager naturens rolle i evolutionen.