Weizen: Mit Gentechnik gegen Pilzkrankheiten

Vor allem bei feuchter Witterung wird Getreide häufig von Pilzkrankheiten befallen. Die Folgen sind nicht nur Ertragsausfälle und Qualitätseinbußen. Einige der Pilze produzieren hochgiftige Substanzen, welche die Ernteprodukte belasten. Eine Bekämpfung dieser Pilzkrankheiten ist nicht immer einfach und auch die klassische Züchtung robuster, widerstandsfähiger Sorten hat bisher keinen durchschlagenden Erfolg gehabt.

Das Schweizer Agrobiotech-Unternehmen Syngenta entwickelte einen gv-Weizen, der eine Resistenz gegen Fusarium-Pilze besitzt. Sie basiert auf einem Gen, das aus einem anderen Pilz isoliert und in Weizen eingeschleust wurde. Dieses Gen sorgt für die Produktion eines gegen Fusarien gerichteten Enzyms. Nach Freilandversuchen in Nord- und Südamerika sollte der Syngenta-Weizen 2003/04 an zwei Standorten in Thüringen und Sachsen-Anhalt getestet werden, aber beide Felder wurden von radikalen Gentechnik-Gegnern zerstört. 2007 legte Syngenta die Entwicklung auf Eis.

Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie in Aachen haben auf Getreidepflanzen Gene für spezifische Antikörper übertragen, die an die Zellwände von Fusarien andocken. Die Antikörper sind mit Wirkstoffen gekoppelt, welche die Zellwände der Pilze abbauen. Derzeit wird die Wirksamkeit des Konzepts in Freilandversuchen außerhalb Europas überprüft.

Beispiel Weizenflugbrand

Nach Schätzungen des internationalen Getreideforschungszentrums CIMMYT verursachen Brandpilze weltweit Ernteausfälle zwischen fünf und zehn Prozent. Da sie sich über die Samen verbreiten, sind sie vor allem in Entwicklungsländern ein Problem, wo Kleinbauern einen Teil der Ernte für die Aussaat im nächsten Jahr verwenden. In Europa spielen Brandpilze kaum eine Rolle.

An der ETH Zürich wurde ein gentechnisch veränderter Weizen entwickelt, der ein Gen aus einem Virus trägt, das in Maisbeulen-Brandpilzen lebt. Das Virus produziert ein Protein, das gegen andere Brandpilze wirkt, und „hilft“ auf diese Weise seinem Wirt, sich gegen die Konkurrenz anderer Brandpilze zu schützen. 2004 wurde mit gv-Weizen, der dieses Gen trägt, in der Schweiz ein erster Freilandversuch unter strengen Sicherheitsauflagen durchgeführt. Seit 2009 gibt es Freilandversuche in Deutschland, die aber ausschließlich der Grundlagenforschung dienen. Eine Kommerzialisierung ist nicht geplant.

Beispiel Mehltau

Der Echte Getreidemehltau ist weltweit verbreitet. Bei Weizen und Gerste kann er Ernteausfälle von bis zu fünfundzwanzig Prozent bewirken. Mehltau schafft außerdem Eintrittspforten für andere Krankheitserreger wie z.B Fusarien.

An der ETH Zürich wurden zwei gentechnisch veränderte Weizenlinien mit einer Resistenz gegen Mehltau entwickelt und im Rahmen des Forschungsprogramms NFP 59 untersucht. Eine Linie trägt zwei Resistenzgene aus Gerste. Die zweite Linie wurde mit einem Resistenzgen aus Weizen transformiert, von dem es verschiedene Varianten, so genannte Allele, gibt, die Weizen gegen verschiedene Mehltaurassen resistent machen. Mittels gentechnischer Methoden wurden mehrere Allele kombiniert. Grundsätzlich hätte man das auch mittels konventioneller Kreuzung erreichen können, mit Hilfe der Gentechnik wurde aber zusätzlich erreicht, dass die Allele verstärkt abgelesen werden. Auch diese Weizenlinien sind ausschließlich für die Grundlagenforschung entwickelt worden.

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