Citrus Greening

Mit Gentechnik-Viren gegen Citrus Greening

(14.06.2017) In Florida sollen im Kampf gegen die Orangenkrankheit Citrus Greening schon bald gentechnisch veränderte Viren eingesetzt werden. Sie dienen als Vehikel für Abwehrstoffe aus Spinat, die den Erreger, ein Bakterium, angreifen können. Die Firma Southern Gardens Citrus hat einen Antrag auf Freisetzung der gv-Viren in die Umwelt gestellt. Die Hoffnung ist, innerhalb eines überschaubaren Zeitraums endlich ein Mittel gegen die verheerende Krankheit zu haben. Und noch dazu eines, bei dem Bäume und Früchte Gentechnik-frei bleiben. Denn auch in den USA sind die Verbraucher zunehmend skeptisch gegenüber gentechnisch veränderten Lebensmitteln.

Citrus Greening Blätter

Citrus Greening. Die Blätter vergilben, die Früchte bleiben klein und grün, innerhalb von drei bis fünf Jahren sterben die Bäume. Ausgelöst wird die Krankheit durch ein Bakterium (Liberibacter), das sich in den Nährstoffleitbahnen der Pflanzen ansiedelt, wodurch der Transport der Nährstoffe blockiert ist.

Foto: J.M. Bovè, INRA Centre de Recherches de Bordeaux, www.bugwood.org

Zitrusblattfloh

Der Zitrusblattfloh (Diaphorina citri) überträgt die Krankheit. Deshalb werden vor allem Insektizide eingesetzt, um Citrus Greening zu bekämpfen. Befallene Bäume müssen sofort entfernt werden. Maßnahmen wie zusätzlichen Dünger auszubringen, Nährstofflösung auf die Blätter zu sprühen oder die Bäume nachts mit Hitze zu behandeln, haben die Krankheit nicht eindämmen können.

Foto: David Hall, USDA/APHIS

Großes Foto oben: Dr.Susan E.Halbert FDACS/DPI

Seit mehr als einem Jahrzehnt steht der Orangenanbau insbesondere in Florida unter enormem Druck, die Kosten pro Hektar steigen bei jährlich schrumpfenden Ernten. Wurden vor dem ersten Auftreten von Citrus Greening 2004 noch 242 Millionen Kisten Orangen geerntet, so waren es in der letzten Saison nur noch gut 80 Millionen Kisten. Das ist ein Rückgang um 70 Prozent.

Auch Citrus Tristeza Viren befallen Zitrusbäume und richten normalerweise große Schäden an. Doch dieses Virus könnte nun zur derzeit größten Hoffnung der Orangen-Anbauer in Florida werden. In einen harmlosen Stamm des Virus wurden Gene aus Spinat eingebracht, von denen bekannt ist, dass sie für die Bildung antibakterieller Proteine – sogenannter Defensine - verantwortlich sind. Schon Jahre zuvor hatte ein Spezialist für Pflanzenkrankheiten der Universität Florida diesen Stamm des Citrus Tristeza Virus für die Produktion von Proteinen nutzbar gemacht.

Citrus Greening wird durch ein Bakterium ausgelöst, welches in den Nährstoffleitbahnen der Pflanzen siedelt. Genau dort sollen die gentechnisch veränderten Viren das Bakterium angreifen. Dazu werden mit den gv-Viren infizierte Stecklinge auf die kranken Bäume gepfropft. Wenn das Virus sich dann von dort aus im ganzen Baum vermehrt, werden die Abwehrstoffe laufend gebildet. „Man kann es sich so vorstellen wie die langsame Freisetzung einer Vitamin-Tablette“, so der Vize-Präsident von Southern Gardens Tim Eyrich im Magazin Wired. „Wir greifen das Bakterium da an, wo es lebt, und wir können das tun ohne die Biologie des Baumes zu verändern.“ Dass es funktioniert, hat sich schon in eingegrenzten freilandähnlichen Versuchen gezeigt, die bereits seit 2010 an verschiedenen Standorten in Florida durchgeführt wurden.

Im Februar 2017 stellte nun die Firma Southern Gardens Citrus bei der zuständigen Behörde APHIS (Animal and Plant Health Inspection Service) einen Antrag auf Freisetzung der gentechnisch veränderten Viren in die Umwelt. In zahlreichen Regionen Floridas sind Feldversuche geplant, die weiteren Aufschluss darüber geben sollen, ob die Spinat-Defensine wirksam sind und in ausreichender Menge gebildet werden. Erklärtes Ziel ist es, die gv-Viren möglichst bald in Florida als biologisches Mittel gegen Citrus Greening kommerziell zu nutzen. Die Behörde will nun eine Umweltverträglichkeitsprüfung starten, das dauert üblicherweise etwa zwei Jahre. Dann muss noch die Umweltbehörde EPA(Environmental Protection Agency) über die Zulassung entscheiden.

Die Firma Southern Gardens erhofft sich von diesem Ansatz vor allem eine schnelle Lösung im Kampf gegen Citrus Greening. Denn auf züchterischem Wege resistente Bäume zu erzeugen, ist langwierig und nicht ganz einfach. So wurde bislang noch keine natürliche Resistenz gegen das Bakterium in Orangenbäumen gefunden. Deshalb wird schon seit vielen Jahren versucht, Gene aus anderen Organismen mit Hilfe gentechnischer Methoden in Zitruspflanzen zu übertragen. Wissenschaftler des Texas AgriLife Research Center hatten schon in den 2000er Jahren die antibakterielle Wirkung der Spinat-Defensine entdeckt und die dafür zuständigen Gene in Zitruspflanzen übertragen. 2009 begannen sie mit den ersten Freilandversuchen. Inzwischen wird schon die vierte Generation gentechnisch veränderter Bäume erfolgreich in Florida und Texas im Freiland getestet. Aber bis solche Bäume kommerziell genutzt werden können, müssen sie einen langwierigen Zulassungsprozess durchlaufen. Und es würde viel Zeit brauchen, bis eine ausreichende Menge verfügbar wäre.

Außerdem ist es auch den us-amerikanischen Verbrauchern nur schwer zu vermitteln, dass ausgerechnet Gene aus Spinat die Orange retten sollen. Sie sind zunehmend skeptisch gegenüber gentechnisch veränderten Pflanzen und Produkten. Auch deshalb forciert die Zitrus-Industrie die Viren-Lösung. Denn werden dieselben Spinat-Gene in Viren eingebracht, die sie in die Pflanze befördern, werden die Bäume und somit auch die Früchte nicht verändert, sie bleiben Gentechnik-frei und müssen dann auch nicht gekennzeichnet werden.

Hoffnung im Kampf gegen Citrus Greening geben auch neue Züchtungstechnologien wie CRISPR/Cas. Dabei geht es vor allem darum, Gene auszuschalten, die bei der Anfälligkeit gegenüber dem Bakterium eine Rolle spielen. Da es hierbei aber nicht nur um einzelne Gene geht, wird es noch einige Zeit dauern, bis man solche Gene identifiziert hat. Auf jeden Fall werden die Möglichkeiten der Genom-Editierung die Entwicklung resistenter Bäume beschleunigen. Auch werden solche Verfahren weniger kontrovers diskutiert und mit ihnen gezüchtete Pflanzen gelten in den USA in der Regel nicht als gentechnisch veränderter Organismus (GVO).

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