Apfel

Landwirtschaft

Bei den Apfelbäumen unterscheidet man zwei verschiedene Sorten: Niederstammsorten werden kommerziell in Plantagen angebaut, Hochstammsorten findet man in extensiv bewirtschafteten Streuobstwiesen. Der Ertrag ist hier geringer, die Vielfalt vor allem an alten Sorten groß.

Apfelbäume wachsen in gemäßigten Klimaregionen. Der kommerzielle Anbau von Äpfeln findet hauptsächlich in Europa, Neuseeland, Chile, Argentinien und den USA statt.

Verwendung

Die Frucht wird meist roh verzehrt oder verarbeitet zu

• Marmelade, Fruchtzubereitungen, Apfelmus, Saft.
• Aus Apfeltrester wird Pektin (Geliermittel E 440) hergestellt.

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Anbaueigenschaften

Resistenzen gegen Krankheitserreger

• Pilzresistenz: Verbesserung der Widerstandskraft gegenüber Pilzerkrankungen wie Apfelschorf und Apfelmehltau.

• Resistenz gegen Feuerbrand (durch Bakterien ausgelöste Krankheit)
  
  Die Züchtung krankheitsresistenter Apfelsorten ist schwierig und langwierig. Es kann mehrere Jahrzehnte dauern, bis eine widerstandsfähige Sorte mit genießbaren Früchten gefunden ist. Zwar gibt es einige Apfelsorten, die besser mit Schorf oder Feuerbrand zurecht kommen, doch gerade die beliebten, von den Konsumenten bevorzugten Sorten wie Gala und Golden Delicious sind besonders anfällig.
  
  Mit der Genomforschung und neueren molekularbiologischen Verfahren sind neue Ansätze für eine Züchtung resistenter Apfelsorten möglich geworden. In anderen Pflanzenarten (z.B. Gerste) oder Organismen (z.B. einem Pilz, einem Bakteriophagen und der Seidenraupenmotte) hat man Gene gefunden, die Resistenzen gegen Apfelschorfoder Feuerbrand vermitteln könnten. Einige dieser Gene wurden auf Apfelbäume übertragen - neben weiteren internationalen Forschungseinrichtungen auch an der damaligen Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen in Dresden-Pillnitz. 2003 wurden geplante Freilandversuche, in denen die Wirksamkeit einiger dieser Ansätze überprüft werden sollten, von der Bundesregierung untersagt.
  
  Eine andere Strategie verfolgt eine Arbeitsgruppe an der ETH Zürich (in Zusammenarbeit mit dem Julius Kühn-Institut in Dresden-Pillnitz und der Universität Wageningen): Sie nutzt ausschließlich Gene aus dem Apfel-Genpool. So hat sie ein Resistenzgen gegen Apfelschorf aus einem japanischen Wildapfel auf Kultursorten übertragen. Derzeit werden sie in Freilandversuchen auf dem Gelände des niederländischen Agrarforschungsinstituts in Wageningen getestet. Mit einem ähnlichen Konzept wird auch an Äpfeln mit erhöhter Feuerbrandresistenz gearbeitet. - Solche als cisgen bezeichneten Pflanzen, bei denen keine "artfremden" Gene oder Genelemente verwendet werden, gelten in Europa als "gentechnisch verändert" und unterliegen bei Zulassung, Sicherheitsbewertung und Kennzeichnung allen für GVO geltenden Rechtsvorschriften.
  
  Die neuen Ansätze für krankheitsresistente Äpfelbäume befinden sich noch in der Entwicklung und sind weit von einer möglichen Markteinführung entfernt. 

Resistenzen gegen Schädlinge

• Insektenresistenz, u. a. gegen den Apfelwickler

Anpassung an Klima- und Standortfaktoren

• Kältetoleranz

Produkteigenschaften

• Ein kanadisches Biotech-Unternehmen hat gentechnisch veränderte Apfelbäume entwickelt, deren Früchte nach dem Aufschneiden nicht braun werden.

• In einigen Ländern (USA, Niederlande und Schweden) wird an einem gv-Apfel geforscht, der für Allergiker verträglich ist (Veränderung des Polyphenolgehaltes: Polyphenole binden Allergene).

• Veränderte Zucker-Zusammensetzung: durch gentechnische Veränderung kann der Gehalt des Zuckeraustauschstoffs Sorbitol im Apfel erhöht und der Fruchtzuckergehalt gesenkt und somit der Kaloriengehalt der Früchte reduziert werden.
  Weitere Versuche zielen darauf ab, den Sorbitolgehalt zu verringern.

• Bildung von Resveratrol. Resveratrol ist ein natürlicher Pflanzenabwehrstoff gegen Bakterien und Pilze. Dieser sekundäre Pflanzenstoff soll u. a. bei Krebs, Alzheimer und Arthritis gesundheitsfördernd wirken.

Pflanzenentwicklung

• veränderter Blühzeitpunkt: Durch Übertragung eines Gens wurden Apfelpflanzen entwickelt, die bereits im ersten Jahr nach der Aussaat blühen. Dadurch können konventionelle Züchtungsprozesse beschleunigt werden. Eine Apfelpflanze blüht natürlicherweise das erste Mal erst nach sechs bis zehn Jahren.

• veränderte Ethylenproduktion und damit Reifeverzögerung

• männliche Sterilität, Parthenokarpie: Zur Verminderung des Auskreuzungsrisikos werden Sterilitätskonzepte verfolgt. Männliche sterile Pflanzen bilden keinen Pollen aus. Bei der Parthenokarpie entstehen Früchte ohne Samen.

• Selbstfruchtbarkeit: Apfel ist selbstunfruchtbar. Bei Selbstfruchtbarkeit könnte der eigene Samen für eine sortenreine Vermehrung genutzt werden. Bislang werden die Sorten durch Pfropfen auf eine Unterlage vegetativ vermehrt.

• veränderte Bewurzelung

Freilandversuche mit gv-Äpfeln

Foto: Buchholz / pixelio.de