Bananen

Banane

Forschungsschwerpunkte Resistenzen gegen Pflanzenkrankheiten (Pilze, Bakterien, Viren, Nematoden); Nährstoffanreicherung
Freilandversuche USA: 8 (2004-2016)
Israel, Australien, Kenia, Uganda, Malawi, Honduras, Costa Rica

Die Banane ist eine Pflanze der Tropen. Auf den für den Export produzierenden Plantagen wird hauptsächlich eine Sorte der Kreuzungsart Musa x paradisiaca angebaut. Bis in die 1960er Jahre war dies die Gros Michel, deren Anbau aber aufgrund einer Pilzkrankheit, der so genannten Panamakrankheit, aufgegeben wurde. Heute ist die wichtigste Handelssorte die Cavendish-Banane, bei der die Pilzerkrankung nur schwach auftritt. Allerdings ist auch diese Bananensorte durch eine neue aggressive Variante des Pilzes akut bedroht.

Hauptanbauländer sind Indien, China, Indonesien, Brasilien, Ecuador und Philippinen. Weltweit wurden 2016 113 Millionen Tonnen Bananen geerntet. Deutschland importierte gut 1,3 Millionen Tonnen vor allem aus Ecuador, Kolumbien und Costa Rica. Die Banane ist nach dem Apfel die beliebteste Frucht.

Die unreif geernteten Bananen werden in Kühlschiffen transportiert. Nach der Entladung wird der Reifeprozess in Reifekammern unter kontrollierten Bedingungen fortgesetzt. Dazu werden die Bananen meist mit Ethylen begast.

Neben der für den Export bestimmten Dessertbanane wird in den subtropischen Regionen Afrikas, Asiens und Amerikas die Koch- oder Gemüsebanane angebaut. Sie ist dort ein Grundnahrungsmittel. Der größte Produzent von Kochbananen ist Uganda.

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Anbaueigenschaften

Resistenzen gegen verschiedene Krankheitserreger und Schädlinge:

  • Von Südostasien aus breitet sich eine neue Variante der Pilzerkrankung Panama Disease aus (Tropical Race 4). Neue, resistente Kultursorten sind bisher nicht in Sicht. - Verschiedene internationale Wissenschaftlergruppen arbeiten mit modernen molekularbiologischen, auch mit gentechnischen Verfahren an neuen Resistenzkonzepten gegen die TR4-Variante der Panamakrankeit. So leitet etwa die Universität Wageningen drei internationale Projekte, um den neuen Erreger in den Griff zu bekommen.
    An der Queensland University of Technology (Australien) wurden in Zusammenarbeit mit der Uni Wageningen Bananen entwickelt, die Infektionen mit der neuen TR4-Variante der Panamakrankheit überstehen können. Um dies zu erreichen, wurde ein Resistenzgen (RGA2) aus Wildbanane übertragen. Die Ergebnisse eines dreijährigen Freilandversuches mit diesen gv-Bananen wurden 2017 veröffentlicht. Eine der gv-Linien erwies sich als vollstängig resistent, drei weitere als mehr als 80 Prozent resistent. 2016 wurde für weitere fünf Jahre ein Freilandversuch mit 9000 Pflanzen auf sechs Hektar genehmigt. 200 transgene Bananen-Linien sollen getestet werden, darunter die vier vielversprechenden resistenten Linien aus dem vorherigen Versuch. Auch in der Kulturbanane Cavendish findet sich natürlicherweise das Resistenzgen RGA2, das aber nicht mehr aktiv ist. In einem weiteren Ansatz wollen die Wissenschaftler deshalb versuchen, das Resistenzgen mit Hilfe von Genome Editing zu reaktivieren.
  • Mit ähnlichen Ansätzen wird an der Entwicklung von Bananen gearbeitet, die über eine wirksamere Resistenz gegen den Black Sigatoka-Pilz verfügen, eine weitere bedeutende Pilzerkrankung bei Bananen. Black Sigatoka schränkt die Photosynthese der befallen Bananenstauden ein. Sie bilden dann weniger Früchte. Zudem reifen sie vorzeitig, so dass sie sich nicht mehr für den Export eignen.
    2010 gab es in Uganda erste Freilandtests mit gv-Bananen, in die ein Chitinase-Gen aus Reis übertragen wurde. Chitinasen sind Enzyme, die die Zellwände von Pilzen abbauen.
  • Bakterienresistenz: In Uganda laufen seit 2010 Freilandversuche mit gentechnisch veränderten Bananen, die eine Resistenz gegen Xanthomonas campestris aufweisen. Das Bakterium löst eine Blattwelke aus und verursacht Ertragseinbußen von bis zu 90 Prozent. In die gv-Bananen wurden zwei Gene aus grüner Paprika übertragen. In den Freilandversuchen zeigte sich bereits, dass die meisten der transgenen Bananen-Linien eine hohe Resistenz aufwiesen, einige sogar eine 100-prozentige. Anfang 2017 startete der erste von drei großangelegten Freilandversuchen an verschiedenen Standorten. Die Projekte werden maßgeblich vom International Institute of Tropical Agriculture in Nigeria, vom Nationalen Agrarforschungsinstitut in Uganda und von der Universität Leuven in Belgien getragen. Auch in Kenia startete 2016 ein Freilandversuch mit Xanthomonas-resistenten Bananen.
  • Virusresistenz, etwa gegen den Banana Bunchy Top Virus oder Banana Bract Mosaic Virus. In Malawi werden virusresistente gv-Bananen im Freiland getestet.
  • Resistenz gegen Nematoden: Dazu werden in die Bananen Cystatin-Gene eingeschleust. Cystatin hemmt die Wirkstoffe, welche Nematoden produzieren, um in den Stängel eindringen zu können. Dadurch wird die Eiablage im Stängel verhindert.

Produkteigenschaften

  • Anreicherung mit wichtigen Mikronährstoffen Vitamin A, Vitamin E und Eisen.
    Öffentliche Forschungseinrichtungen in Australien, Uganda und Tansania haben gemeinsam eine gv-Banane mit erhöhtem Gehalt an Vitamin E, Provitamin A und Eisen entwickelt. Erste Freilandversuche werden bereits in Australien und Uganda durchgeführt.
  • Impfbananen, deren Verzehr zu einer Impfung gegen Infektionskrankheiten führt. Dazu werden DNA-Sequenzen bestimmter Proteine der Krankheitserreger in das Genom der Banane geschleust. Nach dem Verzehr dieser Bananen bildet das Immunsystem Antikörper gegen die konsumierten Erreger-Proteine. Dadurch entsteht der Impfschutz.
    Geforscht wird an Impfbananen gegen Hepatitis-B, Gelbsucht, Cholera, Kinderlähmung, Masern und Durchfallerkrankungen. Diese Bananen sollen in solchen Ländern eingesetzt werden, in denen klassische Impfkampagnen nur schwer durchzuführen sind. - Bisher sind solche Projekte weit von einer möglichen Anwendung entfernt.

Großes Foto oben: Neil Palmer, CIAT