Trocken- und Salztoleranz, Ertragssteigerung, Pilzresistenzen
Freilandversuche
EU 37
USA 460,
Kanada, Argentinien, weitere 5 Länder
Zulassungen
USA 1
Kolumbien
Anbau
kein Anbau
Perspektive
Kurzfristig zeichnet sich keine Markteinführung von
gv-Weizen ab. In Nordamerika und Australien könnte
trockentoleranter gv-Weizen ab 2020 anwendungsreif
sein.
Landwirtschaft
Weizen steht weltweit nach Mais und Reis an
dritter Stelle im Anbau der Getreidearten. Der Flächenverbrauch ist
bei Weizen allerdings am größten. 2010 wurden weltweit etwa 650
Millionen Tonnen Weizen auf 217 Millionen Hektar produziert.
Weizen wird auf
allen Kontinenten kultiviert. Wichtige Anbauländer sind China,
Indien, die USA, Australien, Russland und
Argentinien.
Verwendung
Verbreitet ist vor allem Weichweizen (Triticum aestivum).
Nach der Ernte wird das Getreide gemahlen und
in vielen Lebensmitteln verwendet:
Stärke aus Weizenkörnern in verschiedenen industriellen Produkten, z.B. in der Papierindustrie
Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung
Bisherige Versuche mit gv-Weizen. Es hat in
Deutschland mehrere Freilandversuche mit gv-Weizen
gegeben. Dabei ging es vor allem um neue
Resistenzkonzepte gegen Fusarien, eine verbreitete
Pilzkrankheit (oben) und gegen Stinkbrand, ebenfalls
eine Pilzkrankheit. Nach wiederholten
Zerstörungsaktionen wurden die Versuche mit
fusarienresistentem Weizen aufgegeben.
Foto: Syngenta
Neue Versuche mit gv-Weizen. Anfang Dezember
2012 wurden neue Freisetzungen mit gv-Weizen
genehmigt. Entwickelt wurde er am Leibniz-Institut
für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
in Gatersleben. Die Wissenschaftler haben Gene aus
Gerste und Ackerbohnen in Weizen eingeführt. Dadurch
soll sich der Transport von bestimmten
Protein-Bausteinen in die Samenkörner verbessern.
Wenn das Konzept funktioniert, könnte der
Proteingehalt in Weizen gesteigert werden, ein
wichtiges, mit konventionellen Methoden bisher aber
nicht erreichbares Züchtungsziel.
Anbaueigenschaften
Anpassung an Klima- und Standortfaktoren
Trockentoleranz, auch Salztoleranz
Die Anpassung an Dürre und Wassermangel ist weltweit ein zentrales Ziel
der Weizenzüchtung. Dafür nutzt man sowohl neue molekularbiologische
Methoden (Smart Breeding) als auch die Möglichkeiten der Gentechnik.
In mehreren Ländern
wie den USA und Argentinien werden derzeit verschiedene gv-Weizenlinien getestet, in die Gene aus
anderen, an Trockenheit angepassten Organismen eingeführt wurden. In
Ägypten haben zum Beispiel Wissenschaftler einen trockentoleranten
Weizen gezüchtet, in den sie ein Gen aus Geste eingeführt haben.
Erste Freilandversuche lieferten vielversprechende
Ergebnisse. - Staatlich finanzierte Forschungsprogramme für trockentoleranten Weizen
gibt es in mehreren Ländern, etwa in Australien und China.
Pilzresistenz, vor
allem gegen Infektionen mit Fusarien oder Mehltau. Der
Befall der Pflanzen mit diesen Pilzen kann bei Weizenprodukten zu
Belastungen mit starken Pilzgiften (Mykotoxinen)
führen. Resistenz gegen Brandpilze (Weizenflugbrand, Stinkbrand)
erhöhter Anteil an wasserlöslichen Ballaststoffen (z.B. Beta-Glucane,
Amylose)
Australische Forscher haben mit Hilfe von RNA
Interferenz einen Weizen so verändert, dass in den Körnern der
Amylosegehalt
etwa um das dreifache erhöht ist. Amylose hat eine ähnliche Wirkung wie
Ballaststoffe. Sie zählt zu den sogenannten resistenten Stärken und soll die Darmflora verbessern und damit das Darmkrebs-Risiko senken. Ein andere
Ansatz zielt auf eine Veränderung des Kohlenhydratprofils,
so dass zur Verdauung weniger Insulin benötigt wird (Senkung des
glykämischen Index).
In Australien wird an diesen Projekten im Rahmen eines öffentlich
gefördertes Forschungs- und Entwicklungsprogramms gearbeitet. Erste
Freilandversuche haben bereits stattgefunden. Nun sollen zunächst
Fütterungsversuche, dann klinische Studien durchgeführt werden.
Erhöhung des Gluteningehaltes in Weizenkörnern zur
Verbesserung der Backeigenschaften von Weizenprodukten
Das Protein
Glutenin ist Bestandteil des Klebereiweiß Gluten und sorgt für die
Teigfestigkeit beim Backen.
Glutenfreier Weizen
Personen, die unter der Stoffwechselkrankheit Zöliakie
leiden, können kein Gluten zu sich nehmen, da es ihre Darmschleimhaut
zerstört. Einige Forschungsprojekte arbeiten daran, glutenfreien Weizen zu entwickeln.
Es hat erste Prototypen gegeben, doch von einer praktischen Anwendung sind
sie weit entfernt.
Erhöhung des Nährstoffgehaltes in Weizenkörnern durch
eine vermehrte Bildung von Proteinen.
Erhöhung der Hitzestabilität des Enzyms
Phytase in Weizen
Ein dadurch erhöhter Anteil an Phytase in
verarbeiteten Weizenprodukten sorgt für einen bessere Aufnahme von Eisen und
Zink.
erhöhter Lysingehalt
Lysin
ist eine essentielle Aminosäure, die häufig Futtermitteln
zugesetzt wird, um den Nährwert zu erhöhen.
Nachwachsende Rohstoffe, Energiepflanzen
veränderte Zusammensetzung der Inhaltsstoffe
geringerer Ligningehalt und damit höhere Ausbeute bei
der Bioethanolproduktion
Weizen mit höherem Amylopektingehalt
als Stärkelieferant für industrielle Produkte
Freilandversuche mit gv-Weizen
EU
Gesamtanzahl Anträge
37
Länder
Großbritannien 13, Spanien
10, Italien 5,
Deutschland 6, Belgien 2, Ungarn 1
In Deutschland und der Schweiz wurden mehrere Freilandversuchen
mit verschiedenen gv-Weizenlinien durchgeführt. Dabei ging es um
neue Konzepte für Resistenzen gegen Pilze (Fusarien, Mehltau,
Flugbrand). Bis 2014 genehmigt sind Versuche mit gv-Weizen mit einem
erhöhten Proteingehalt.
Zeitraum
1993-2014
Merkmale
Herbizidtoleranz, Produkteigenschaften, Pilzresistenz; Resistenz
gegen Blattläuse
Weltweit
USA
460
Zeitraum
1994-2012
Weitere
Länder
Kanada, Argentinien, Japan,
China, Australien, Ägypten, Schweiz
Nutzung von gv-Weizen
Zulassungen weltweit
zum Anbau
als Lebens- /
Futtermittel
USA
1
Kolumbien
1
Merkmal
Herbizidtoleranz
Anbau
EU
kein
USA
Der Antrag zum Anbau von herbizidresistentem gv-Weizen (Monsanto) wurde 2004
zurückgezogen und die Pläne für eine Markteinführung aufgegeben.
Weitere Länder
In Australien wird der Anbau von gv-Weizen angestrebt, erste Sorten könnten 2020 auf den Markt kommen.
Duftstoffe gegen Blattläuse. Einige neue Pflanzenschutzkonzepte nutzen die "biochemische
Kommunikation", zu der Pflanzen, aber auch ihre jeweiligen
Schädlinge fähig sind. Wenn etwa Blattläuse unter Stress
sind, sondern sie bestimmte Duftstoffe (Pheromone) ab, um
andere Blattläuse zu warnen. Auch bestimmte Pflanzen, etwa
Minze oder Hopfen, können diesen Duftstoff bilden.
- Eine Wissenschaftlergruppe am Rothamsted Research
Institute (Großbritannien) hat diesen Stoffwechselweg in
Weizen eingebracht. Durch seinen "Geruch" sollen Blattläuse
abgehalten werden, solche Pflanzen zu befallen. - Ob das
Konzept tatsächlich funktioniert, wird seit 2012 im Freiland
getestet.
Foto: Große Getreideblattlaus / Rothamsted Research Institut
Gv-Weizen wird weltweit bisher nicht kommerziell
angebaut (Stand 2012). Unternehmen, aber auch öffentliche
Forschungsinstitute in mehreren Ländern arbeiten - auch mit
gentechnischen Verfahren - an neuen Weizenlinien mit
verbesserten Eigenschaften. Vorrangige Ziele sind
Resistenzen gegen Krankheiten und Schädlinge sowie
Stresstoleranzen bei Trockenheit oder versalzten Böden.
Wie der Weizen zu dem wurde, was er heute ist. Ein
Video über Einkorn und Emmer, Dinkel und Durumweizen und
über zwei Revolutionen auf dem Weg vom Wildgras zum Weizen.
Besuch im Schaugarten des Max-Planck-Institutes für
Pflanzenzüchtungsforschung in Köln.
Symbol Kasten: An der Entwicklung von Pflanzen mit den aufgeführten
Merkmalen wird bisher nur im Labor oder Gewächshaus
geforscht.
Symbol Pfeil: Die Entwicklung von Pflanzen mit den aufgeführten
Merkmalen ist relativ weit fortgeschritten. Es haben bereits
Versuche mit gv-Pflanzen im Freiland stattgefunden.
Zahlen Freisetzungsversuche EU
In der Regel werden
einzelne Anträge mit dem Jahr der Antragstellung angegeben.
Ein Antrag kann Freilandversuche über mehrere Jahre und an
mehreren - Standorten umfassen. Es ist möglich, dass
genehmigte Freilandversuche nicht durchgeführt werden.
Mehl
Smart Breeding
Weizen | Triticum aestivum
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