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

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: Ultraschnelles Schalten eines optischen Bits: Gewinn für die Informationsverarbeitung

Wissenschaftler der Universität Paderborn und der TU Dortmund veröffentlichen Ergebnisse in Nature Communications

Computer speichern Informationen in Form eines Binärcodes, einer Reihe aus Einsen und Nullen – sogenannten Bits. In der Praxis werden dafür komplexe...

Im Focus: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungen

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Globale Datenbank für Karstquellenabflüsse

21.02.2020 | Geowissenschaften

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Langlebige Fachwerkbrücken aus Stahl einfacher bemessen

21.02.2020 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics