Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Züchtung verändert Pflanzen stärker als Gentechnik

09.04.2010
Gießener Forscher publizieren Ergebnisse der Freilandversuche mit genetisch veränderter Gerste in "PNAS" - Genveränderungen mit neuem Verfahren nachgewiesen - Biologische Sicherheit im Fokus

Trotz mehrfacher Feldzerstörungen haben sich die Freilandversuche der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) mit genetisch veränderter Gerste gelohnt: Die Ergebnisse der von Prof. Dr. Karl-Heinz Kogel (Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie) geleiteten Versuche konnten jetzt in der renommierten US-amerikanischen Fachzeitschrift "PNAS" (Proceedings of the National Academy of Sciences) veröffentlicht werden.

Wichtiges Ergebnis der Studie, die in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universität Erlangen-Nürnberg (Arbeitsgruppe Prof. Dr. Uwe Sonnewald) und der Washington State University durchgeführt wurde: Klassische Züchtung verändert Pflanzen sehr viel stärker, als es der biotechnologische Zusatz einzelner Gene vermag. Ziel des Projekts im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung war die Erforschung der biologischen Sicherheit gentechnisch veränderter Nutzpflanzen. Die Wissenschaftler wollten herausfinden, ob nützliche Bodenorganismen durch die genetisch veränderte Gerste beeinträchtigt werden und ob die genetische Veränderung auf die Pflanze selbst einen starken Einfluss hat.

In der mehrjährigen Versuchsreihe haben die Wissenschaftler genetisch veränderte Gerste ausgesät, die zusätzlich entweder ein Chitinase-Gen oder ein beta-Glucanase-Gen enthielt. Mit diesen zusätzlichen Genen ist die Gerste in der Lage, ein die Pilzzellwand auflösendes Enzym zu produzieren. Damit kann ein Schadpilzbefall stark reduziert oder ganz verhindert und der Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln verringert werden. Gleichzeitig besitzt die biotechnologisch hergestellte Gerste eine verbesserte Futtereigenschaft.

Schon im vergangenen Jahr hatten die Forscher durch die Freilandversuche he-rausgefunden, dass die nützlichen Mykorrhiza-Bodenpilze durch die transgene Geste nicht beeinträchtigt wurden. Insgesamt bedingen die genetischen Verände-rungen der Gerste nur minimale Veränderungen der Gen¬aktivität und der Zusam-mensetzung der Pflanzen. Bei der gleichzeitigen Untersuchung der konventionellen Elternpflanzen der Sorten Golden Promise und Baronesse stellte sich heraus, dass der Unterschied zwischen diesen Sorten erheblich größer ist als der zwischen den Eltern und ihren jeweiligen transgenen Abkömmlingen. So waren bei den beiden konventionellen Sorten allein 1.660 Gene unterschiedlich aktiv. Die Forscher stellten auch fest, dass eine Besiedlung mit Mykorrhiza-Pilzen selbst die Stoffzusammensetzung der Gerstenpflanzen erheblich verändert -unabhängig davon, ob es sich um transgene oder nicht-transgene Gerste handelt.

Die Wissenschaftler wendeten das neue Verfahren eines direkten systematischen Vergleichs von Genaktivitäten und Stoffzusammensetzung an. Damit sind kleinste Genveränderungen nachweisbar, die in der Vergangenheit durch langjährige klassi-sche Züchtung entstanden waren. "Wir können mit unseren Verfahren in den Pflan-zen lesen wie in einem Buch", erklärt Prof. Kogel. "Und einige Kapitel zeigen uns, welche Züchtungspartner zur Entstehung der Pflanzen einst beigetragen haben." Die Ergebnisse zeigen nach Angaben der Wissenschafter, dass klassische Züchtung und Umwelteinflüsse wie Pilzbefall Pflanzen in erheblich stärkerem Umfang verändern als das gezielte gentechnische Hinzufügen eines einzelnen Gens.

Karl-Heinz Kogel, Lars M. Voll, Patrick Schäfer, Carin Jansen, Yongchun Wu, Gregor Langen, Jafargholi Imani, Jörg Hofmann, Alfred Schmiedl, Sophia Sonnewald, Diter von Wettstein, R. James Cook, and Uwe Sonnewald: Transcriptome and metabolome profiling of field-grown transgenic barley lack induced differences but show cultivar-specific variances. PNAS 201001945; online veröffentlicht am 22. März 2010, doi:10.1073/pnas.1001945107

Kontakt:
Prof. Dr. Karl-Heinz Kogel
Institut für Phytopathologie und Angewandte Zoologie
Interdisziplinäres Forschungszentrum für biowissenschaftliche Grundlagen
der Umweltsicherung (IFZ)
Heinrich-Buff-Ring 26-32, 35392 Gießen
Telefon: 0641 99-37490
E-Mail: Karl-Heinz.Kogel@agrar.uni-giessen.de

Charlotte Brückner-Ihl | idw
Weitere Informationen:
http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1001945107

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