Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genfluss von Kulturpflanzen in verwandte Wildarten

12.08.2003


Beispiel Mais: Insbesondere dort, wo die Kulturpflanzen ursprünglich beheimatet sind und es daher viele Wildverwandte gibt, ist es von besonderem Interesse, den vorhandenen Genpool mit seiner hohen Diversität zu bewahren und zu schützen.


Ausbreitung auch ohne Vorteil


US-amerikanische Wissenschaftler haben anhand mathematischer Modelle den Genfluss von Kulturpflanzen in verwandte Wildarten berechnet. Ihr Fazit: Innerhalb nur weniger Generationen können sich Kulturpflanzen-Gene in Wildpopulationen etablieren - auch dann, wenn die Pollenmenge nicht sehr hoch ist und diese Gene der Pflanze keinen Vorteil bringen.

Mit dem Pollen können Gene aus Kulturpflanzen in den Genpool ihrer wilden Verwandten gelangen und sich dort ausbreiten. Das ist nicht neu, aber im Hinblick auf die Freisetzung transgener Pflanzen hat dieser natürliche Vorgang eine besondere Brisanz. Schließlich könnten sich auch die Transgene in Wildpopulationen ausbreiten. Über die Wahrscheinlichkeit der Ausbreitung gentechnisch eingeführter Gene und insbesondere die Bewertung möglicher Folgen wird immer wieder heftig diskutiert.


Einen Beitrag zu dieser Debatte wollen sie liefern, die Wissenschaftler der Universitäten Wisconsin und Minnesota, die die Ergebnisse ihrer Untersuchungen vor kurzem in den "Proceedings of the Royal Society of London" veröffentlicht haben.

Sie interessierten sich bei der Entwicklung ihrer Modelle für zwei Prozesse, die bei der Evolution von Pflanzengemeinschaften eine entscheidende Rolle spielen: die "genetische Assimilation", bei der Gene der Wildpflanzen durch Kulturpflanzen-Gene ersetzt werden und die "demographische Überschwemmung", in deren Folge eine Wildpopulation abnimmt, weil die Kreuzungsnachkommen weniger überlebensfähig sind. Mit Hilfe der Modelle sollte es möglich sein zu berechnen, in welcher Weise diese beiden natürlichen Vorgänge durch Pollenflugraten und die Mechanismen der Selektion beeinflusst werden.

In einem ersten vereinfachten Basismodell gingen die Wissenschaftler aus von einer großen Wildpopulation mit konstanter Größe, die Pollen empfängt von einer Nutzpflanze, die sich nur in einem Gen von den Wildverwandten unterscheidet. Bei einer Entfernung von zehn bis hundert Metern zwischen Nutz- und Wildpflanzen ergaben die Berechnungen, dass sich dieses Gen mit einer Wahrscheinlichkeit von 90 Prozent innerhalb von 16 bis 20 Generationen in der Wildpopulation verbreitet (etabliert).

In erweiterten Modellen wurden die natürlichen Vorgänge komplexer und realistischer simuliert. Die Größe der Wildpopulation, die Anzahl der abweichenden bzw. neuen Gene, die Stärke des Pollenflugs und weitere Parameter wurden variiert.

Im Hinblick auf genetische Assimilation zeigte sich in allen Modellen, dass sich die Kulturpflanzen-Gene innerhalb weniger Generationen in Wildpopulationen etablieren können. Manchmal kann selbst ein nur geringer Anstieg der Pollenflugrate einen großen Unterschied in der Ausbreitung des Gens ausmachen. Selbst Gene, die der Pflanze keinen Selektionsvorteil verschaffen, können sich unter bestimmten Bedingungen etablieren.
Für eine demographische Überschwemmung kann schon ein kleiner Anstieg des Polleneintrags ausreichen. Im Extremfall kann das zu einer drastischen Abnahme der Wildpopulation - einem "migrational meltdown" - führen. Insbesondere Wildpopulationen mit geringer Wachstumsrate scheinen besonders empfindlich gegenüber dem Genfluss aus Nutzpflanzen zu sein.

Beide Prozesse greifen ineinander und können sich gegenseitig verstärken.

Die Autoren der Studie betonen, dass ihre Modelle nicht zwischen gentechnisch hergestellten und konventionell gezüchteten Kulturpflanzen unterscheiden. Laut Ralf Haygood, einem der Autoren, spiele es keine Rolle, wie die Gene in die Pflanzen kommen. Nur ihre Funktion sei von Bedeutung.

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

Weitere Berichte zu: Gen Genfluss Kulturpflanze Wildarten Wildpopulation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Müll in den Weltmeeren überall präsent: 1220 Arten betroffen
23.03.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Internationales Netzwerk bündelt experimentelle Forschung in europäischen Gewässern
21.03.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise