Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Baumwollschädling entwickelt Resistenz gegen Bt-Pflanzen: "Evolution in Aktion"

14.03.2008
Untersuchung über Resistenzbildung bei sechs Schädlingen

Seit mehr als zehn Jahren werden weltweit auf Millionen von Hektar gentechnisch veränderte Mais- und Baumwollpflanzen angebaut. Nun haben offenbar erstmals Schadinsekten in freier Natur Resistenzen gegen das in solchen Pflanzen gebildete Bt-Toxin entwickelt:

Baumwollkapselbohrer, die zwischen 2003 und 2006 in den USA gefunden wurden, waren deutlich weniger empfindlicher als Jahre zuvor. Bei allen anderen untersuchten Baumwoll- und Maisschädlingen erwies sich das Bt-Toxin als unverändert wirksam.

Der bekannte Insektenforscher Bruce E. Tabashnik von der Universität in Tucson (Arizona, USA) beschäftigt sich mit der Frage, ob das in Mais- und Bauwollpflanzen verwendete Bt‑Toxin bei den jeweiligen "Zielorganismen" - verschiede Fraßinsekten - zur Entwicklung von Resistenzen führt. Dass Schädlinge nach einiger Zeit den gegen sie gerichteten Wirkstoff "knacken" und unempfindlicher werden, ist nicht überraschend. Auch eine züchterisch verbesserte Widerstandskraft einer neuen Pflanzensorte hält in der Regel nur eine begrenzte Zeit.

Bruce E. Tabashnik, Professor an der Universität in Tucson, Arizona: "Unsere Ergebnisse widersprechen den Befürchtungen einiger Experten, die mit Resistenzen gegen Bt-Pflanzen innerhalb von drei Jahren gerechnet haben."

Resistenzen beim Baumwollkapselbohrer, andere Schädlinge unverändert empfindlich

Bt- Mais und Bt-Baumwolle werden seit mehr als zehn Jahren weltweit großflächig angebaut, in einigen Regionen nahezu flächendeckend. Für Experten wie Tabashnik war es eher überraschend, dass sich seit dem Beginn des kommerziellen Anbaus gentechnisch veränderter Bauwolle 1996 noch keine Bt-resistenten Schädlingspopulationen herausgebildet haben. Doch nun sind offenbar erstmals Schadinsekten gefunden worden, die in freier Natur gegen das Bt-Toxin in gentechnisch veränderten Baumwollpflanzen resistent geworden sind.

Eine Wissenschaftler-Gruppe um Tabashnik wertete Feldstudien aus Australien, China, Spanien und den USA aus, die sich mit der Bt-Resistenzentwicklung bei sechs wichtigen Schadinsekten befassten. Die Ergebnisse wurden nun in der aktuellen Ausgabe von Natur Biotechnology (Februar 2008) publiziert.

Bei einem Schädling, dem Baumwollkapselbohrer (Helicoverpa zea) konnte eine in freier Natur entstandene Resistenz nachgewiesen werden. Solche Tiere fanden sich auf Baumwollfeldern im Südosten der USA.

Bei den übrigen untersuchten Schädlingen erwies sich die Empfindlichkeit gegenüber Bt-Toxin als nahezu unverändert. Einbezogen waren weitere Baumwollschädlinge wie Pink Bollworm (Pectinophora gossypiella), der bedeutendste Schädling im Südwesten der USA, aber auch der in Europa verbreitete Maiszünsler (Ostrinia nubilalis).

Tabashnik und seine Kollegen berufen sich auf umfangreiche Datensätze aus zwei Studien, die in den Jahren 1999 und 2006 veröffentlicht wurden. Im Freiland waren Insektenstichproben gesammelt worden. Anschließend wurde im Labor untersucht, welche Bt-Konzentrationen nötig sind, um die Hälfte der Schadinsekten zu töten. Die Analyse der Daten ergab, dass Baumwollkapselbohrer, die in den Jahren 2003 und 2004 in den US-Bundesstaaten Arkansas und Mississippi gesammelt worden waren, wesentlich mehr Bt-Toxin fressen mussten, um daran zu sterben, als Insekten, die zwischen 1992 und 1993, also vor der Markteinführung von Bt-Baumwolle, gesammelt wurden.

"Die Laboruntersuchungen belegen den ersten Fall einer in freier Natur entstandenen Resistenz gegen das Bt-Toxin einer transgenen Pflanze. Was wir hier beobachten können, ist Evolution in Aktion," erklärte Tabashnik. Doch eine solche Resistenz kommt nur bei einem Schädling vor - und auch nur in einem Teil der USA. "Unsere Ergebnisse widersprechen den Befürchtungen einiger Experten, die mit Resistenzen gegen Bt-Pflanzen innerhalb von drei Jahren gerechnet haben", so Tabashnik.

Bislang keine Resistenz beim Maiszünsler
Die einzige gentechnisch veränderte Pflanze, die in Deutschland kommerziell angebaut wird, ist Bt-Mais. Die Ergebnisse zum Baumwollkapselbohrer lassen sich nicht einfach auf den Maiszünsler übertragen. Bei diesem Schädling wird eine mögliche Resistenzentwicklung seit Jahren beobachtet. Zwischen 2001 und 2003 untersuchte eine Arbeitsgruppe des Instituts für Biologischen Pflanzenschutz der BBA (Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft, seit 2008 Julius Kühn-Institut, JKI) in Darmstadt Maiszünslerpopulationen in Bt-Maisfeldern im Rahmen der BMBF-geförderten biologischen Sicherheitsforschung. Dabei wurde im Anbaugebiet Oderbruch kein resistentes Tier gefunden. Auch Tabashnik konnte - wie schon bei einer ähnlichen Studie aus 2003 - keinen einzigen resistenten Maiszünsler entdecken.
Wirksames Resistenzmanagement
In den USA und Kanada sind beim Anbau von Bt-Pflanzen Maßnahmen vorgeschrieben, die eine Entstehung resistenter Schädlingspopulationen vermeiden sollen. So sind Rückzugsflächen (Refugien ) anzulegen, die mit konventionellen Pflanzen bebaut werden. Dort sollen sich unverändert Bt-empfindliche Schadinsekten vermehren, die sich mit möglicherweise resistenten Individuen paaren. Tabashniks Ergebnisse zeigen, das sich Resistenzen gegen Bt-Baumwollkapsel dort am schnellsten entwickeln, wo der Anteil der Refugienflächen am geringsten ist.

Außerdem weisen die Ergebnisse aus Sicht von Tabashnik darauf hin, dass Bt-Pflanzen das Bt-Toxin in weitaus höheren Mengen enthalten sollten, als es zum Abtöten nicht-resistenter Insekten erforderlich wäre. So wird sichergestellt, dass auch die moderat resistenten Tiere noch sterben. (High dose/Refuge-Strategie).

Eine weitere Strategie zur Vermeidung von Resistenzen ist der Anbau von Pflanzen mit mehreren verschiedenen Bt-Wirkstoffen innerhalb der Pflanze. Wenn einzelne Schädlinge gegen den einen Wirkstoff resistent werden, wäre der andere Wirkstoff immer noch wirksam. Eine Resistenzentwicklung gegen beide Wirkstoffe gleichzeitig ist äußerst unwahrscheinlich.

In Deutschland gibt es noch keine verbindlichen Vorschriften für das Resistenzmanagement bei Bt-Mais. Doch: Bisher wird Bt-Mais nur auf einem geringen Flächenanteil angebaut.

| bioSicherheit.de
Weitere Informationen:
http://www.bioSicherheit.de
http://www.bmbf.de

Weitere Berichte zu: Bt-Toxin Insekt Resistenz Schadinsekt Schädling

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Getreide, das der Dürre trotzt
19.09.2017 | Universität Wien

nachricht BMEL verstärkt Maßnahmen im Kampf gegen das Eschentriebsterben
11.09.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie