Oranssi petunia

Muuntogeeninen African Sunset -lajikkeen petunia.

Oranssi petunia eli A1-DFR petunia on geenimuunneltu organismi, jonka geneetikko Peter Meyer tutkimusryhmineen loi Saksassa vuonna 1986. Se on petunia (Petunia × hybrida), jonka perimään on siirretty oransseja kukkia aikaansaava maissin (Zea mays) geeni. Väriä ei esiinny petunian kukissa luonnostaan, koska se ei kykene tuottamaan oranssia väriainetta. Meyerin oranssit petuniat olivat ensimmäisiä siirtogeenisiä kukkien värimuunnoksia.

Vuosikymmeniä Meyerin tutkimusten jälkeen Helsingin yliopiston professori Teemu Teeri näki luonnottomia oransseja petunioita istutuksissa Helsingissä, jolloin geenimuunneltujen kukkien havaittiin karanneen kenenkään huomaamatta laboratoriosta ja levinneen maailmalle. Viranomaisten mukaan petuniat eivät ole haitallisia ihmisille tai ympäristölle, mutta vuonna 2017 ainakin kymmenen petunialajiketta vedettiin pois markkinoilta puuttuvien lupien takia. Tiedelehti Science nimitti sekasortoa aiheuttanutta tapausta ”siirtogeenisten petunioiden verilöylyksi”.

Oranssien petunioiden myynti on ollut sallittua Yhdysvalloissa vuodesta 2021.

Väri

Petuniat eivät luonnostaan kykene tuottamaan oranssia väriainetta, koska niillä ei ole sen valmistuksessa tarvittavan entsyymin geeniä. Oranssit A1-DFR-petuniat saivat sopivan entsyymigeenin maissilta.

A1-DFR-petunioiden väri johtuu oranssista pelargonidiini-väriaineesta. Se on antosyaani, jonka esiastetta dihydrokaempferolia (DHK) normaalien petunioiden dihydroflavonoli-4-reduktaasi (DFR) ei tunnista ja muuta leukopelargonidiiniksi, jolloin pelargonidiinia ei muodostu. DHK:sta tuotetaan tällöin syanidiiniä ja delfinidiiniä. Sitä varten DHK hydroksyloidaan muiksi dihydroflavonoleiksi entsyymeillä: flavonoidi-3′-hydroksylaasilla (F3′H) ja flavonoidi-3′5′-hydroksylaasilla (F3′5′H).

Petunia voidaan saada tuottamaan pelargonidiinia, jos siihen siirretään DFR-entsyymin geeni lajilta, jonka entsyymi ei ole substraattien suhteen yhtä valikoiva. Se onnistuu esimerkiksi valkoisilla petunialajikkeilla, joilla F3′H- ja F3′5′H-entsyymit ovat inaktiivisia. Silloin kasvi tuottaa vähemmän sekä syanidiiniä että delfinidiiniä ja DHK:n osuus on vastaavasti suurempi.

A1-DFR-petuniat luotiin petunioiden haalean vaaleanpunaisista RL01-mutanteista, joiden F3′H-entsyymi ei ole aktiivinen ja F3′5′H-entsyymin aktiivisuus on matala. RL01-petunioihin siirretty maissin A1-geeni koodaa kukkien omaa entsyymiä epätarkempaa DFR-entsyymiä. Maissin DFR-entsyymi pystyy muuttamaan DHK:n leukopelargonidiiniksi, mikä johtaa pelargonidiinin muodostumiseen ja A1-DFR-petunian tunnusomaiseen oranssiin väriin.

A1-DFR-petunioiden väriä on kuvailtu oranssin lisäksi lohenpunaiseksi ja tiilenpunaiseksi. Petunioiden kukista on muissa tutkimuksissa saatu myös kirkkaanoransseja siirtämällä niihin DFR-geeni gerberalta (Gerbera hybrida).

Historiaa

Geenimuunneltuja oransseja petunioita Helsingin päärautatieaseman edustalla vuonna 2016.

Geneetikko Peter Meyerin johtama tutkimusryhmä kölniläisestä Max Planck -instituutista siirsi petunioihin maissin A1-geenin ja sai aikaan kukkien tiilenpunaisen värin. Oranssit petuniat luotiin vuonna 1986, ja ne olivat ensimmäisiä geeninsiirrolla tehtyjä kukkien värimuunnoksia. Meyerin aihetta koskeva artikkeli julkaistiin tiedelehti Naturessa seuraavana vuonna.

Karanneet oranssit petuniat havaitsi Helsingin yliopiston kasvinjalostustieteen professori Teemu Teeri Helsingin päärautatieaseman edustalla vuonna 2015. Teeri oli tutkinut kukkien genetiikkaa ja tiesi, ettei petunioilla olen oranssin värin tuottamiseen tarvittavaa geeniä. Hän tunsi Meyerin tutkimuksen, mutta aluksi arveli näkemiensä petunioiden värin syntyneen luonnollisesti.

Kukkien perimästä sekvensoitiin osa seuraavana vuonna, jolloin niiden siirtogeenisyys havaittiin: petunioiden perimästä löytyi oransseja väriaineita tuottavan entsyymin geeni. Ryhmä tutki myös muita oransseja lajikkeita, ja sama geeni löytyi niistäkin.

Teeri ilmoitti karanneista geenimuunnelluista organismeista geenitekniikan lautakunnalle keväällä 2017, mikä johti lopulta monien lajikkeiden vetämiseen pois markkinoilta. Suomessa Evira veti 27. huhtikuuta myynnistä kahdeksan siirtogeenistä petunialajiketta, ja Euroopan komissio määräsi muut maat toimimaan samoin. Yhdysvalloissa maissin geeniä löytyi ainakin kymmenestä lajikkeesta. Muuntogeenisiä lajikkeita ovat muun muassa African Sunset ja Bonnie Orange. Suomessa hävitettiin vuonna 2017 noin puoli prosenttia kaikista maassa viljeltävistä petunioista, yhteensä 23 666 kukkaa.

Teeren ja Hany Bashandyn tutkimus oranssien petunioiden alkuperästä julkaistiin Planta-tiedelehdessä kesäkuussa 2017. Vertaisarvioidussa tutkimuksessa osoitettiin oranssin värin johtuvan maissin geenistä.

Ennen oranssien petunioiden löytymistä oli rekisteröity ainoastaan yksi geenimuunneltu petunialajike, johon oli siirretty kalkonisyntaasi-geeni. Sen viljely oli sallittua Kiinassa. Tammikuussa 2021 Yhdysvaltain maatalousministeriö salli geenimuunneltujen oranssien A1-DFR-petunioiden myynnin Yhdysvalloissa.

Katso myös

Lähteet

  1. 1 2 3 Servick, Kelly: How the transgenic petunia carnage of 2017 began ScienceInsider. 24.5.2017. Viitattu 12.8.2026. (englanniksi)
  2. 1 2 3 Haselmair-Gosch, Christian ym.: Event-specific qualitative polymerase chain reaction analysis for two T-DNA copies in genetically modified orange Petunia. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 2020, 142. vsk, s. 415–424. doi:10.1007/s11240-020-01871-w (englanniksi)
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Bashandy, Hany; Teeri, Teemu H.: Genetically engineered orange petunias on the market. Planta, 2017, 246. vsk, nro 2, s. 277–280. doi:10.1007/s00425-017-2722-8 (englanniksi)
  4. 1 2 3 4 Meyer, Peter ym.: A new petunia flower colour generated by transformation of a mutant with a maize gene. Nature, 1987, 330. vsk, s. 677–678. doi:10.1038/330677a0 Artikkelin verkkoversio. Viitattu 14.8.2026. (englanniksi)
  5. 1 2 3 4 5 6 7 Reuter, Lauri: GMO karkasi laboratoriosta - oranssien petunioiden joukkotuho alkoi Suomesta Yle.fi. 12.9.2017. Viitattu 13.8.2026.
  6. 1 2 Dionglay, Clement: Genetic Engineering and Genome Editing Bringing Innovative Products into Our Homes Science Speaks. 21.12.2022. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications. Viitattu 13.8.2026. (englanniksi)
  7. ↑ EC 1.1.1.219 (”Dihydroquercetin 4-reductase” on nykyään ”dihydroflavonol 4-reductase”.) IUBMB Enzyme Nomenclature. International Union of Biochemistry and Molecular Biology. Viitattu 14.8.2026. (englanniksi)
  8. 1 2 Oranssi petunia sekoitti kasvinjalostajien pasmat 15.9.2017. Helsingin yliopisto. Viitattu 13.8.2026.