Wyhodowanie drzewa kakaowego – rośliny, z której strąków robi się czekoladę – wymaga cierpliwości. Potrzeba od trzech do pięciu lat, aby z nasion kakaowca powstało owocujące drzewo. Każde drzewo wytwarza ograniczoną liczbę nasion. Nasiona te nie są identyczne z rośliną macierzystą. Geny znajdujące się w nasionach są mieszanką. Niektóre pochodzą od rośliny, z której wyrastają owoce. Inne pochodzą z drzewa, które dostarczyło pyłek. Jest to wyzwanie dla naukowców, którzy badają genetykę roślin kakao. Próbując z pokolenia na pokolenie udoskonalać cechy tych drzew, nie chcą oni czekać latami, aby dowiedzieć się, czy dane drzewo zawiera dobre geny dla konkretnych cech.
A teraz już nie muszą. Mark Guiltinan i Siela Maximova są biologami roślin na Uniwersytecie Stanowym Pensylwanii w University Park. Ich sekret: klonowanie.
Educators and Parents, Sign Up for The Cheat Sheet
Cotygodniowe aktualizacje, które pomogą Ci wykorzystać Science News for Students w środowisku nauczania
Zaczęli od drzewa, które ma geny, którymi są zainteresowani. Geny te mogą pomóc drzewu oprzeć się chorobom, na przykład. Geny mogą też pomóc drzewu szybciej rosnąć lub produkować czekoladę o lepszym smaku. (Naukowcy nie wprowadzają genów do drzewa – nie jest ono modyfikowane genetycznie. Raczej szukają genów, które rozwinęły się w nich naturalnie.)
Naukowcy odcinają małe kawałki kwiatów drzewa. Umieszczają je w roztworze wolnym od zarazków. Następnie dodają hormony, które sprawiają, że każdy kawałek kwiatu zaczyna rosnąć w młodą roślinę, tak jakby był nasionkiem.
W ten sposób badacze mogą stworzyć tysiące roślin z kawałków jednego kwiatu. Te nowe rośliny są klonami. Oznacza to, że mają dokładnie te same geny, co ich drzewa rodzicielskie – i nawzajem.
Identyczne geny to błogosławieństwo i przekleństwo. Geny te mogą sprawić, że kakaowiec będzie miał dużo strąków lub uchronić go przed pewną chorobą. Ale istnieje wiele różnych chorób kakao. Odporność na jedną chorobę może nie uchronić rośliny przed inną. Ponieważ wszystkie młode rośliny mają te same geny, wszystkie są podatne na te same szkodniki i choroby. Jeśli ktoś zasadziłby całe gospodarstwo lub plantację z identycznymi drzewami kakaowymi, pojedyncza infekcja mogłaby później wymazać je wszystkie.
Guiltinan i Maximova są bardzo świadomi tego problemu. „Nigdy nie polecilibyśmy jednej odmiany,” mówi Guiltinan. Zamiast tego, sugeruje on hodowcom kakao sadzenie wielu genetycznie różnych typów drzew. Każda odmiana produkowałaby wiele strąków i byłaby odporna na co najmniej jedną chorobę. To powinno pomóc w zapewnieniu zdrowego pola – i zbiorów pysznego kakao.