Tabak

Landwirtschaft

Tabak wird weltweit in über 100 Ländern angebaut, bevorzugt in warmgemäßigten und subtropischen Klimaregionen. Hauptanbauland für Tabak ist China. Es folgen Brasilien, Indien, die USA, Simbabwe, die Türkei und Indonesien. Die Anbaufläche betrug 2009 weltweit etwa 3,9 Millionen Hektar.

Verwendung

Von der Tabakpflanze werden ausschließlich die Blätter verwendet. Sie werden getrocknet, fermentiert, geschnitten und verarbeitet zu

• Zigarren oder Zigaretten
• Kau- oder Schnupftabak

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Produkteigenschaften

Veränderte Zusammensetzung der Inhaltsstoffe

• Tabak mit geringerem Nikotingehalt: Tabak mit geringerem Nikotingehalt: Unter dem Markennamen Quest sind in den USA neuartige Zigaretten erhältlich, die weniger oder kein Nikotin enthalten. Quest-Zigaretten werden aus gv-Tabak hergestellt, in dem ein tabakeigenes, an der Nikotinbildung beteiligtes Enzym blockiert ist.

Anbaueigenschaften

Resistenzen gegen Krankheitserreger

• Virusresistenz, vor allem gegen den Tabak Mosaik Virus (TMV)

• Pilzresistenz

• Bakterien- und Nematodenresistenz

Unkrautmanagement

• Herbizidtoleranz

Resistenzen gegen Schädlinge

• Insektenresistenz

Anpassung an Klima- und Standortfaktoren

• Dürre- und Kältetoleranz

• Salztoleranz

Nachwachsende Rohstoffe

Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen

• Molecular Pharming: Nutzung als Bioreaktor zur Produktion pharmazeutischer oder industriell nutzbarer Substanzen.
  Tabak wird oft als Produktionsplattform gewählt, da die Pflanze leicht gentechnisch verändert werden kann. Außerdem wird sie nicht als Futter- oder Lebensmittel verwendet. Dadurch ist es einfacher, Wirkstoffe in Tabak herzustellen, ohne Vermischungen mit Lebens- oder Futtermitteln befürchten zu müssen. In mehreren Ländern finden hierzu zahlreiche Freilandversuche statt.

• Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts haben Tabakpflanzen entwickelt, die durch eine gentechnische Veränderung Antikörper gegen den HI-Virus bilden. Die Tabakpflanzen werden im Gewächshaus aufgezogen.

Pflanzenentwicklung

Tabak wird in der Biotechnologie häufig als Modellpflanze verwendet, um neue Verfahren zu erproben und die Funktionen bestimmter Gene zu erforschen. Freisetzungsversuche mit gv-Tabak sind daher in vielen Fällen nicht der Produktentwicklung zuzuordnen, sondern der Grundlagenforschung, etwa Versuche zu folgenden Zielen:

• veränderter Blühzeitpunkt

• Ertragssteigerung (männliche Sterilität, Erzeugung ertragreicher Hybridsorten, erhöhte Photosyntheserate und Stickstoffaufnahme)

• Die Bildung von bestimmten Stoffen, die den Alterungsprozess auslösen, wird unterdrückt und damit  das Welken der Blätter verzögert.

• Die Bildung von Ethylen wird unterdrückt und damit der Reifeprozesses verzögert und die Lagerzeit verlängert.

Bodensanierung

• Phytosanierung schwermetallbelasteter Böden: Die Pflanzen werden dahingehend verändert, dass sie auf diesen Böden wachsen können und die Schwermetalle in der Pflanzenmasse anreichern.

Nachwachsende Rohstoffe, Energiepflanzen

Energieerzeugung

• erhöhter Stärkegehalt und damit höhere Ausbeute bei der Bioethanolerzeugung

Freilandversuche mit gv-Tabak

Nutzung von gv-Tabak