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, eine durch Bakterien ausgelöste Pflanzenkrankheit, die vor allem Kernobstsorten befällt und sich inzwischen in fast allen europäischen Ländern verbreitet hat. Feuerbrand ist hoch ansteckend und es gibt - neben dem Fällen der kranken Baumbestände - keine wirksamen und zugleich verträglichen Mittel zu seiner Bekämpfung.
  
  Mit der Genomforschung sind in anderen Pflanzenarten (Gerste, Wildapfel) oder Pilzen Gene gefunden worden, die Resistenzen gegen Apfelschorf oder 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 verboten.
  
  Einen andere Strategie verfolgt eine Arbeitsgruppe an der ETH Zürich: 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 gestestet.  Mit einem ähnlichen Konzept wird auch an Äpfeln mit erhöhter Feuerbrandresistenz gearbeitet. - Solche als cis-gene bezeichneten Pflanzen, bei denen keine "artfremden" Gene oder Genelemente verwendet werden, gelten in Europa als GVO und unterliegen allen dafür vorgesehenen Regelungen.

Resistenzen gegen Schädlinge

• Insektenresistenz, u. a. gegen den Apfelwickler

Anpassung an Klima- und Standortfaktoren

• Kältetoleranz

Produkteigenschaften

veränderter Gehalt an Fruchtzucker und -alkoholen

• In den USA sind gentechnisch veränderte Apfelbäume entwickelt worden, deren Früchte nach dem Aufschneiden nicht braun werden. Dazu wurde das Gen für ein Enzym inaktiviert (Antisense), das für diesen natürlichen Vorgang (Oxidation) verantwortlich ist. In den USA hat das Unternehmen Okanagan Specialty Fruits die Zulassung dieser gentechnisch veränderten Äpfel beantragt. Eine Entscheidung wird frühestens 2012 erwartet.

• 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