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Kraut- und Knollenfäule bei Kartoffeln:
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Manche halten Traurige Berühmtheit erlangte Phytophthora durch die Ereignisse in Irland Mitte des 19. Jahrhunderts. Der Pilz vernichtete mehrere Jahre hintereinander nahezu die gesamte Kartoffelernte des Landes und löste damit eine Hungerkatastrophe aus, in deren Folge etwa eine Million Menschen starben und weitere zwei Millionen nach Australien und Nordamerika auswanderten. Pilzresistenz – eine schwierige AufgabeDie Bekämpfung von Phytophthora erfolgt bisher fast ausschließlich durch chemische Pflanzenschutzmittel. In Deutschland werden in einer Anbausaison bis zu 16 Spritzungen vorgenommen. Im Biolandbau wird Phytophthora mit umweltbelastenden Kupferverbindungen bekämpft. Weil Phytophthora so flexibel und wandlungsfähig ist, arbeitet man in der konventionellen Züchtung derzeit weltweit an einem Resistenztyp, der von vielen Genen bedingt wird. Damit erreicht man zwar keinen absoluten Schutz vor Befall, aber der Schutz ist dauerhaft, weil er aufgrund der vielen beteiligten Erbfaktoren nicht so leicht von neu auftretenden Rassen des Erregers durchbrochen werden kann. Die Erbanlagen für die rassenunabhängige Widerstandsfähigkeit werden aus Wildkartoffeln in Kultursorten eingekreuzt. Die dabei ebenfalls übertragenen unerwünschten Eigenschaften der wilden Kartoffeln müssen dann aber wieder herausgezüchtet werden, ohne die Resistenzeigenschaften zu verlieren. Wegen der komplexen Vererbung ist das schwierig und zeitaufwändig. Übertragung von Resistenzgenen aus mexikanischen WildkartoffelnSchon länger wird auch an der Entwicklung
Phytophthora-resistenter Kartoffeln mit Hilfe gentechnischer
Methoden gearbeitet und geforscht, bislang gibt es aber kaum
praxisrelevante Ansätze oder gar anwendungsreife Sorten. Das
Hauptproblem liegt auch hier in der extremen Wandlungsfähigkeit des
Erregers, so dass es nicht ausreicht, nur ein einzelnes für
Pilzresistenz verantwortliches Eine Erfolg versprechende pilzresistente Kartoffel wurde in den letzten Jahren von der Firma BASF Plant Science entwickelt. In diese Kartoffel wurden zwei Gene aus mexikanischen Wildkartoffeln übertragen. Dabei gingen die Wissenschaftler genauso vor wie bei der traditionellen Züchtung: Sie haben unter Wildkartoffeln nach Rassen gesucht, die natürlicherweise eine hohe Resistenz gegenüber dem Erreger der Kraut- und Knollenfäule haben. Bei der mexikanischen Wildkartoffel Solanum bulbocastanum wurden sie fündig. |
Mit molekularbiologischen Methoden lassen sich die Gene ausfindig machen, die für die Resistenz verantwortlich sind. Sie können isoliert und auf gentechnischem Wege in die Pflanze eingebracht werden. Da Phytophthora bislang nach kurzer Zeit Resistenzen immer wieder überwinden konnte, wurden gleich zwei Resistenzgene eingebracht. Die "doppelte" Resistenz soll einen nachhaltigeren Schutz vor der Krankheit bieten.
Nachdem die Kartoffeln in Gewächshausversuchen erfolgreich auf ihre Widerstandsfähigkeit hin getestet wurden, wurden sie seit 2006 in Schweden, den Niederlanden, Großbritannien, Deutschland und Irland auch im Freiland geprüft. Im Oktober 2011 wurde der Zulassungsantrag für die pilzresistente gv-Kartoffel (Markenname: Fortuna) gestellt. Eine Markteinführung ist jedoch nicht in Sicht.
Weitere molekularbiologische Resistenz-Konzepte
Außer der Möglichkeit, Resistenzgene aus Wildkartoffeln zu übertragen, gibt es noch eine Reihe weiterer Strategien, an denen bislang geforscht wurde:
Übertragung pflanzlicher oder bakterieller Gene für Stoffe, die die pilzlichen Zellwände zerstören, z.B. Chitinase oder Glukanase
Einschleusen von Genen für bestimmte Proteine, die von Pflanzen zur Abwehr von Pilzen gebildet werden
Erhöhung der natürlichen Abwehr mit Hilfe von zwei Genen aus einem Bodenbakterium. Die Kartoffel selbst besitzt einen natürlichen Abwehrmechanismus gegen Krankheitserreger wie Phytophthora. Sie bildet rund um den Infektionsherd einen Schutzwall aus abgestorbenen Pflanzenzellen (hypersensitive Reaktion), der den Pilz daran hindern soll, weiter vorzudringen. Diese Fähigkeit der Pflanze wird mit Hilfe der Gentechnik verstärkt.
Bisher haben diese Bemühungen noch nicht zu gentechnisch veränderten pilzresistenten Kartoffeln geführt, bei denen eine Markteinführung absehbar ist.
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