Gesundheit : Gelenkte Auslese

Gentechnik ohne Gentechnik: Wie die Pflanzenzüchtung beschleunigt wird – ohne Eingriff in die Erbanlagen

Adelheid Müller-Lissner

Grüne Gentechnik ist ein heißes Eisen: Wenn über biotechnische Eingriffe in der Pflanzenzüchtung gestritten wird, dann geht es meist gleich zur Sache, und die wird durch Schlagworte wie „Gentomate“ oder „Genmais“ charakterisiert. Weil auch jede ausgewogene Mahlzeit aus dem Bioladen Millionen verschiedener Gene enthält, wäre „Fremdgentomate“ schon korrekter, wenn von einer Pflanze die Rede ist, in die mittels grüner Gentechnik artfremde Erbanlagen eingepflanzt werden.

Das kann den Zweck haben, sie gegen Unkrautbekämpfungsmittel unempfindlich zu machen oder ihr die Kraft zu übertragen, sich gegen Insekten zu wehren. Fachleute sprechen von gentechnisch veränderten Organismen. Die Gene können von anderen Pflanzenarten und sogar von Bakterien oder Viren stammen. Doch grüne Genforschung ist mehr als das. Oder, wenn man so will, weniger.

Widerstandsfähig gegen Krankheiten

Wie beim Menschen, so gibt es auch bei der Nutzpflanze inzwischen Methoden der Gendiagnostik. In der Pflanzenzüchtung werden sie genutzt, um Sorten mit besserer Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten, besserer Qualität und besserem Ertrag zu erhalten. Dafür werden Eigenschaften der jeweiligen Pflanzen direkt auf der Ebene des Erbmaterials nachgewiesen.

Ein Stichwort, das in der Züchtungsforschung in den letzten Jahren eine wichtige Rolle spielte und das inzwischen auch im Züchtungsalltag Einzug gehalten hat, heißt: Molekulare Marker. Unterschiede in bestimmten DNS-Abschnitten werden dafür gewissermaßen als Lesezeichen im Gesamttext der Erbanlagen genutzt. Wenn über einen Abschnitt oder ein entsprechendes Gen ein Merkmal vererbt und ausgeprägt wird, das dem Züchter willkommen ist, wird die Pflanze, die es trägt, für die Züchtung ausgewählt.

Detlef Bartsch vom Zentrum Gentechnologie des Robert-Koch-Instituts in Berlin nennt die gezielte Suche nach vorteilhaften Neukombinationen von Erbgut „gelenkte Evolution“. Manchmal ist das Lenken schwieriger, wenn nämlich verschiedene Gene im Team zusammenspielen müssen, um etwa den Ertrag zu steigern, der außer von den Umweltbedingungen meist von einem Bündel von Genen bestimmt wird.

Dass Menschen Pflanzen kultivieren und durch Züchtung an ihre Bedürfnisse anpassen, passiert nicht seit gestern. Schon mit Beginn der Sesshaftigkeit vor annähernd 10000 Jahren erkannten unsere Vorfahren, dass Pflanzen Merkmale von Generation zu Generation weitergeben. Schon früh wurden wertvolle Pflanzen gezielt ausgelesen, immer wieder wurden die besten miteinander gekreuzt. Kulturpflanzen sind durch Auslese aus Wildpflanzen entstanden. Ziele waren neben der Eignung zum Anbau in einer bestimmten Region immer Qualität und Ertragssicherheit, daneben aber auch die Unempfindlichkeit gegenüber Krankheiten und Schädlingen.

Doch bisher musste der Züchter meist das Aufwachsen der Pflanze abwarten, um seinen Erfolg einschätzen zu können. Umfangreiche, mehrjährige Test- und Rückkreuzungsprogramme waren eine selbstverständliche Geduldsprobe. Erst wenn die ausgewachsenen Pflanzen sich auf dem freien Feld gegen Schädlinge oder im Gewächshaus gegen künstliche Infektionserreger behaupteten, hatten sie die Bewährungsprobe bestanden.

Mit Gensonden im Erbgut fischen

Wenn die Beziehung zwischen beobachteten DNS-Unterschieden und Widerstandsfähigkeit belegt ist, reicht heute dagegen der Nachweis des entsprechenden Resistenzgens. „Gensonden“ für die molekularbiologische Suche nach Resistenzgenen gegen verschiedene Krankheitserreger sind unter anderem bei „Gabi“ Forschungsgegenstand, der vom Bundesforschungsministerium und dem Wirtschaftsverbund Pflanzengenomforschung finanzierten „Genom-Analyse im Biologischen System Pflanze“.

In einigen Fällen kann der Züchter einen solchen Nachweis aber heute auch schon binnen einer Woche schwarz auf weiß nach Hause tragen, wie Simone Neddermann erläutert, Sprecherin der Firma Planta für Angewandte Pflanzengenetik und Biotechnologie im norddeutschen Einbeck. An das Institut, in dem 16 Wissenschaftler arbeiten und das Mitglied der KWS-Gruppe ist, wenden sich zum Beispiel Züchter mit der Frage: Trägt mein Kandidat das Gen für eine Resistenz gegen Rizomania? Das ist eine Viruserkrankung, die vor allem Zuckerrüben befällt, aber auch Mangold, Rote Bete oder Spinat. Da dem Erreger, der durch einen Pilz in die Pflanze gelangt, kaum der Garaus gemacht werden kann, hilft es nur, widerstandsfähige Sorten zu züchten. Wenn solche Eigenschaften der Pflanze mit gentechnischen Methoden schon anhand kleinster Zellproben im Labor identifiziert werden können, kann man viel schneller durch Kreuzungen Zuchterfolge erreichen. „Der lange Weg bis zur Sorte kann verkürzt werden, wenn die Feldversuche sich auf die Kandidaten konzentrieren, deren Laborergebnisse auf die gewünschte genetische Ausstattung schließen lassen“, sagt Neddermann. Der „genetische Fingerabdruck“ macht diese durch die Gene festgelegten Eigenschaften schnell sichtbar, schon am Keimling können die Brauqualität der Gerste, der Widerstand der Maispflanze gegen den Maiszünsler oder die Chancen für gute Backfähigkeit des Weizenmehls eingeschätzt werden. Und Verbesserungen werden allein durch die Auswahl optimaler Zeugungs-„Eltern“ und ohne das Einschleusen einzelner fremder Gene erreicht.

Die Beteiligten betrachten diese Art der grünen Genforschung und -analyse jedoch nicht als Alternative zur Gentechnik, die mit fremdem Erbgut arbeitet. Bartsch sieht auch hier keinen Grund für prinzipielle Berührungsängste: „Austausch von Erbinformation bis über die Artebene hinaus ist nicht von vorne herein ein Schaden, sondern ein biologisches Prinzip.“ Was er sich wünschen würde: „Zusätzlich zum Schutz des Verbrauchers und der Umwelt vor eventuellen Gefahren gentechnisch veränderter Pflanzen auch ein Schutz des Konsumenten vor falscher Information.“

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