Цхардоннаи је међу најпопуларнијим и најпрепознатљивијим винима на свету. Гени грожђа су у суштини пренети са једне биљке у источној Француској пре векова. Ова генетска конзистентност може се сматрати добром ствар јер одржава препознатљивост грожђа. Али његови гени су такође одговорни за то како реагује на животну средину, укључујући штеточине и болести уобичајене за било који виноград.

Једна од таквих глобалних пошасти је оно што је познато под називом „пероноспора“, патогену сличном гљивицама који може трунути и уклањати лишће биљке, тако да његово грожђе не може произвести довољно шећера да ферментира у добро вино.

У родном региону винове лозе, биљка је можда развила природну отпорност на пероноспора и друге болести. Али када винари пију древне сорте у новим винским регионима, винова лоза може бити посебно осетљива на локалне пошасти.

Један пример? Њу Џерзи. Држава можда није посебно позната по вину, али је производња порасла последњих година. Главно питање су врућа и влажна лета у Нев Јерсеију, савршен рецепт за труљење.

Петер Оудеманс, професор, Одељење за биљну биологију и патологију, Рутгерс Университи / Фотографија љубазношћу Рутгерс Университи

„Сваки виноград у Нев Јерсеиу суочава се с пероноспором“, каже Петер Оудеманс, биљни патолог са Универзитета Рутгерс. „То је честа и прилично разарајућа болест.“

Пероноспора може се погоршати као климатске промене се мењају винске регије око света.

За сада и конвенционални и органски пољопривредници држе своју лозу без болести комбинацијом поступака попут орезивања и пестицида.

У Нев Јерсеиу, виноградари прскају фунгицидима 6 до 12 пута у сезони како би сузбили пероноспору, према Нев Јерсеи Центру за истраживање и образовање вина. Али нова техника, ЦРИСПР (скраћеница од Цлустеред Регуларли Интерспацед Схорт Палиндромиц Репеатс), може омогућити научницима да дораде гене Цхардоннаи-а како би постали отпорни на пероноспоре.

Али постоји још једна опција. Љубитељима цхардоннаи-а се то можда неће свидети, али зашто не одбацити грожђе и потражити нове локалне врсте?

„Надам се да можемо интерно да осмислимо биљку како бисмо смањили инфекцију“, каже Ронг Ди, биљни патолог и молекуларни биолог из Рутгерса. Њен тим тестира ЦРИСПР на сорти грожђа под називом Дијон Цхардоннаи 76. Дело финансира Национални институт за храну и пољопривреду, део америчког Министарства пољопривреде.

„Гљива ће увек бити ту“, каже Ди. „Али ако биљке могу [постати] отпорне, не морамо толико прскати.“

Али да ли ће потрошачи прихватити нову и понекад контроверзну технологију да сачувају стару традицију? Ако не, која је алтернатива?

Изглед лозиног листа грожђа захваћен пероноспорама ( Пласмопара витицола ) / Гетти

ЦРИСПР грожђе

Гени су основни нацрт живота, код који пружа упутства како ће живо биће изгледати и функционисати. Гени су такође наследни. У традиционалном оплемењивању грожђа, грожђе је укрштено да би попримило одређене карактеристике.

Али традиционално узгајање може бити слоган. Узгајајте се за једну предвиђену особину, а ви бисте могли изгубити још једну виталну. На пример, када узгајивачи покушају да побољшају еколошку способност грожђа, ризикују да промене његове укусе.

„Цхардоннаи је веома цењен широм света. Људи знају и препознају какав је укус Цхардоннаи-а “, каже Оудеманс. „Сада, ако почнете да се петљате са Цхардоннаи-ом у смислу конвенционалног оплемењивања, променићете профил укуса и мириса до те мере да можда више неће бити Цхардоннаи.“

„Узгајивачи и тржиште условљени су да прихвате одређене популарне сорте - мерлот, цхардоннаи, цабернет. [Моје грожђе] може имати особине које би могле бити сличне елитним сортама, али то би биле потпуно нове сорте. “ —Бруце Реисцх, генетичар са Универзитета Цорнелл

ЦРИСПР има радикално другачији приступ. То је врста уређивања гена, често у поређењу са биолошким процесором текста. Ако су гени код, онда ЦРИСПР омогућава научницима да додају, бришу или замењују мале делове тог кода.

Ди има за циљ да користи ЦРИСПР за уређивање гена Цхардоннаи-а, тако да се лоза одупире пероноспори, у основи искључујући одређене гене како би гљива отежала држање биљке.

Мењање традиције?

Резултати Ди-јевих првих лабораторија већ су представљени, али ово су експериментални експерименти на цветној биљци тзв Арабидопсис , који је повезан са сенфом. Научници користе Арабидопсис као лабораторијски модел, делом и због тога што га је лако узгајати у затвореном и има брз животни циклус. Према Ди-у, ЦРИСПР-ова верзија ових биљака „показала је отпор“ на врсту пероноспоре која је јединствена за ову врсту.

Биће потребно још много експеримената да би грожђе ЦРИСПР радило у лабораторији и експерименталним пластеницима. Требаће још дуже, ако икада, док грожђе не стигне до винограда у Нев Јерсеиу. Поред техничке стварности и прихватања потрошача праксе, технологија се такође може суочити регулаторне препреке .

Али постоји још једна опција. Љубитељима цхардоннаи-а се то можда неће свидети, али зашто не одбацити грожђе и потражити нове локалне сорте?

Бруце Реисцх, генетичар и узгајивач винове лозе са Универзитета Цорнелл, ради управо то.

Бруце Реисцх опрашивање цветова грожђа / Фотографија љубазношћу Универзитета Цорнелл

Реисцхов тим испитује ДНК мање познатог винског грожђа како би пронашао гене који пружају природну отпорност на пероноспоре и друге болести. Затим су научници укрстили отпорно грожђе са познатим колегама како би створили потомство које је истовремено укусно и лакше гајити у региону.

„Узгајивачи и тржиште условљени су да прихвате одређене популарне сорте - мерлот, цхардоннаи, цабернет“, каже Реисцх. Његово грожђе је другачије. „Можда имају квалитете које би могле бити сличне елитним сортама, али то би биле потпуно нове сорте.“

Пронаћи тржиште за ово непознато грожђе може бити изазов. Купци вина могу проћи нешто ново. Али Реисцх каже да то вреди. Већина данас популарног грожђа блиски су рођаци, подложни су болестима и тешко се узгајају без пестицида.

Више генетске разноликости учинило би здравијим залихама, каже Реисцх, што је дугорочно корисно за виноградарство.

Да ли је то ГМО?

Попут већине научника који раде са ЦРИСПР-ом, Ди тврди да њен рад нема никакве везе са генетски модификованим организмима (ГМО), термином заглибљеним у контроверзама.

Док је значење ГМО није увек јасан , обично се односи на технику која узима генетске информације од једне врсте и убацује их у ДНК потпуно друге.

На неки начин, ЦРИСПР се може веома разликовати од ових старијих ГМО техника, јер омогућава прецизније генетске промене.

Неки од најчешћих ГМО модификовани су генима који производе бактеријске токсине, који убијају одређене штеточине инсеката, или генима који усјеве чине толерантним на хербицид глифосат, познат и као Роундуп.

На неки начин, ЦРИСПР се може веома разликовати од ових старијих ГМО техника, јер омогућава прецизније генетске промене. Уместо да убаци део генетског кода из друге врсте, ЦРИСПР може променити само мали део кода унутар циљане биљке.

Али иако ЦРИСПР дозвољава мање промене, ипак би могао да се користи за драстичније промене. То укључује уметање гена из других врста, каже Јеннифер Кузма, професор науке и технолошке политике и ко-директор Центра за генетско инжењерство и друштво на Државном универзитету Северне Каролине.

„Мислим да не можете генерализовати уређивање гена или ЦРИСПР“, каже она.

Присталице ЦРИСПР-а фокусирају се на суптилније начине на које може променити биљку, док они који се противе биотехнолошкој храни истичу драстичније могућности.

„Истина је негде између,“ каже Кузма. „И то зависи од примене.“

Ди-ов рад укључује релативно мале промене, свесну одлуку да се избегну контроверзе.

„Постоје друштвене бриге за ГМО“, каже она. „Расправа је већ ту.“

Откријте више о томе како наука води пића у будућност у нашем издању Вине & Тецх.