Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gentech-Pflanzen: Sterile Pollen verhindern Ausbreitung

08.11.2004


Nach Tabak und Tomate nun Versuche mit Weizen und Raps


Pollen einer herkömmlichen Tomatenpflanze (A) und einer steril gemachten Variante (B, Nin88-Invertase-Antisense) unter dem Elektronenmikroskop. Die Pollen wurden kurz nach dem Aufplatzen der Pollensäcke geerntet. Aufnahmen: U. Kahmann


Ein Keimungstest zeigt die Unfruchtbarkeit: Links die Pollen einer normalen Tomatenpflanze mit deutlich sichtbaren Keimschläuchen, rechts die nicht gekeimten Pollen der sterilen Nin88-Invertase-Antisense-Tomate. Aufnahmen: M. Goetz



Wenn über den Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen gestritten wird, bringen Skeptiker oft folgenden Einwand vor: Die Pollen dieser Gewächse könnten verwandte Wildpflanzen befruchten, es komme zu Kreuzungen mit unabsehbaren Folgen für das Ökosystem. Eine durchaus ernst zu nehmende Gefahr, die allerdings im Prinzip schon beseitigt ist: Wissenschaftler vom Biozentrum der Uni Würzburg haben es geschafft, bei Pflanzen ganz gezielt die Pollen zu sterilisieren.



Rein äußerlich unterscheiden sich die Tomaten- und Tabakpflanzen beim Forschungsteam von Professor Thomas Roitsch am Lehrstuhl für Pharmazeutische Biologie nicht von anderen Pflanzen ihrer Art: In den Blüten wachsen männliche Geschlechtsorgane heran, die Staubgefäße, und beginnen mit der Pollenproduktion. Aber dann bleibt die Entwicklung stehen, die Pollen kommen nicht zur Reife und sind darum auch nicht zur Befruchtung fähig - die Pflanze kann ihre Gene nicht weitergeben.

Wie die Forscher das zu Stande gebracht haben? "In den männlichen Blütenteilen gibt es eine spezialisierte Zellschicht, deren einzige Aufgabe es ist, die heranreifenden Pollen mit Nährstoffen zu versorgen", erklärt Roitsch. Für diesen Prozess sei das Enzym Invertase unerlässlich. Die Würzburger Wissenschaftler haben dafür gesorgt, dass dieses Enzym nicht mehr funktioniert - und zwar ausschließlich in der Zellschicht, welche die Pollen ernährt. In allen anderen Teilen der Pflanze kann die Invertase ihre Aufgaben uneingeschränkt erledigen.

Damit haben die Forscher laut Roitsch ein "subtiles und hoch effizientes" Werkzeug in der Hand, um die unkontrollierte Ausbreitung gentechnisch veränderter Pflanzen zu verhindern. Was bei Tomate und Tabak schon geglückt ist, soll nun auch bei anderen Nutzpflanzen versucht werden, zunächst bei Weizen und Raps. Gerade letzterer ist dafür bekannt, dass er sich leicht mit seinen wild wachsenden Familienangehörigen kreuzt. Dieses neue Forschungsprojekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz gefördert. Weitere Unterstützung kommt aus dem Sonderprogramm "Integrierte Umwelttechnik" des Deutschen Akademischen Austauschdienstes. Damit wurde ein dreimonatiger Forschungsaufenthalt der indischen Professorin Bavita Asthir in Würzburg zur Mitarbeit am Projekt finanziert.

Weltweit wird derzeit an gentechnisch veränderten Pflanzen gearbeitet, die gegen Schädlinge und Krankheiten unempfindlich oder besser an bestimmte Klimabedingungen angepasst sind als herkömmliche Sorten. Würden diese neuen Eigenschaften durch Auskreuzung auf Wildpflanzen übertragen, könnten diese gegenüber anderen Pflanzen einen Vorteil erlangen: "Möglicherweise würden sie Krankheiten besser überstehen als ihre Nachbarpflanzen oder bei Trockenperioden länger überleben", so der Würzburger Professor. Denkbare Folge: Die Pflanzen mit den neuen Eigenschaften könnten sich schneller vermehren und ausbreiten. Das würde die Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft verändern und sich vielleicht auch auf die Tierwelt auswirken.

Neben bereits kommerziell angebauten krautigen Gentech-Pflanzen wie Sojabohnen werden in wenigen Jahren auch gentechnisch veränderte Bäume für die Holzwirtschaft oder zum Abbau von Schadstoffen im Boden zur Verfügung stehen, wie Roitsch prognostiziert. Weiterhin wird an der Herstellung von Pflanzen gearbeitet, die hoch wirksame Arzneimittel produzieren. "Wenn solche Pflanzen tatsächlich einmal auf einem Feld stehen sollten, dann muss sichergestellt sein, dass sie nur dort und nirgends sonst wachsen. Die Gene für Arzneiwirkstoffe dürfen auf keinen Fall auf andere Kultur- oder Wildpflanzen übertragen werden", so der Professor.

Um dieses Ziel zu erreichen, sind mehrere Strategien denkbar. Die Fremdgene können hauptsächlich mit den Pollen auf artgleiche Kulturpflanzen oder nah verwandte Wildpflanzen übertragen werden. Pollen werden von den meisten Pflanzen in großen Mengen gebildet und von Insekten oder vom Wind - je nach Wetterlage bis zu mehrere Kilometer - vom Feld weggetragen. Daher setzen die beiden zurzeit wichtigsten Strategien an den Pollen an: Entweder wird die Pollenbildung der Gentech-Pflanzen unterbunden oder aber die Pflanzen werden so gezüchtet, dass ihre Pollen erst gar keine fremden Gene enthalten. Thomas Roitsch verfolgt die erste Strategie, weil die andere für eine generelle Anwendung derzeit noch zu viele Hindernisse berge.

Seine Methode ist auch im Hinblick auf die kontrovers diskutierte Novellierung des deutschen Gentechnikgesetzes relevant. Forscher, Wissenschaftsorganisationen und Agrounternehmen sehen die derzeit vorbereitete Gesetzesvorlage als Todesurteil für die grüne Gentechnik in Deutschland an, weil im Falle einer unbeabsichtigten Auskreuzung von Gentech-Pflanzen umfangreiche Schadenersatzforderungen vorgesehen sind. Die von Thomas Roitsch entwickelte Methode stellt eine wirksame biologische Sicherheitsmaßnahme gegen die unkontrollierte Ausbreitung gentechnischer Änderungen durch Pollenflug dar.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Thomas Roitsch, T (0931) 888-6174, Fax (0931) 888-6182, E-Mail: roitsch@biozentrum.uni-wuerzburg.de

Robert Emmerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Berichte zu: Gentech-Pflanzen Pollen Wildpflanze Zellschicht

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise