Wildapfel-Gene gegen Apfelschorf und Feuerbrand

30.08.2016 Forschung & Technik

Cis-Gentechnik: Erste Feldversuche mit cisgenen Apfelbäumen in den Niederlanden und der Schweiz

Beliebte Apfelsorten wie Gala oder Jonagold sind äußerst anfällig für Apfelschorf und Feuerbrand. Ein Hauptziel der Apfelzüchtung ist, widerstandsfähige Sorten gegen diese weit verbreiteten Apfelkrankheiten zu züchten. Die Züchtungstechnologie „Cis-Gentechnik“ beschreitet dabei einen neuen Weg: Wissenschaftler übertragen Resistenzgene aus Wildäpfeln per Gentechnik in gängige Kulturäpfel. Das Besondere daran ist, dass die neu gezüchteten Bäume so nur apfeleigene Gene enthalten. Seit 2011 testet das Team der Universität Wageningen cisgene Apfelbäume mit Schorfresistenz im Freiland. Die Schweizer Forschungseinrichtung Agroscope startet 2016 Freilandversuche mit feuerbrandresistenten cisgenen Apfelbäumen.

Cis-Gentechnik kurz erklärt: Forscher übertragen nur arteigene Gene

Cisgene Pflanzen sind zwar gentechnisch verändert (gv), aber sie enthalten kein artfremdes Genmaterial wie transgene Pflanzen. Das heißt, die Gene könnten ebenso mit konventioneller Züchtung eingekreuzt werden, allerdings würde das Jahrzehnte dauern. Die Kreuzung der Apfelsorte Morgenduft mit einem Wildapfel dauerte beispielsweise sechzig Jahre, und der gezüchtete Apfel war eine neue Sorte. Außerdem werden auf dem konventionellen Weg auch unerwünschte Geninformationen übertragen, die beispielsweise den Geschmack und die Anbaueigenschaften einer Sorte verändern können und durch aufwändige Rückkreuzungsschritte wieder entfernt werden müssen. Die Cis-Gentechnik verkürzt die Züchtungszeit deutlich, das gewünschte Gen wird alleine übertragen und alle anderen charakteristischen Eigenschaften bleiben erhalten. Kommerziell erhältlich sind cisgene Pflanzen noch nicht. Momentan werden sie wie transgene Pflanzen eingeordnet. Da aber bei cisgenen Pflanzen die Artgrenze eingehalten wird, sind einige Wissenschaftler der Meinung, dass sie wie konventionell gezüchtete Pflanzen reguliert werden sollten.

Feldversuch in den Niederlanden: Schorfresistente Gala

Apfelschorf ist weltweit eine der bedeutendsten Pilzerkrankungen im Obstbau. Äpfel mit Schorf zu verzehren ist zwar nicht gesundheitsschädlich, aber die Konsumenten möchten die Früchte nicht kaufen. Bereits vor einigen Jahren konnten Wissenschaftler das Gen für Schorfresistenz aus dem Wildapfel Malus floribunda 821 isolieren. Mit diesem Gen erzeugten sie mehrere cisgene Apfellinien der Sorte Gala. Seit Herbst 2011 werden die cisgenen Apfelbäume an der Universität Wageningen im Freilandversuch angebaut. 2014 konnten die ersten Früchte geerntet werden. Das erfreuliche Ergebnis: Die Äpfel zeigten keine Anzeichen von Apfelschorf, während die Früchte der konventionellen Bäume befallen waren. Der Freisetzungsversuch läuft noch bis 2021.

Feldversuch in der Schweiz: Feuerbrandresistente Gala Galaxy

Feuerbrand ist eine bedeutende bakterielle Krankheit von Apfel- und Birnenbäumen. Die befallenen Pflanzenteile erscheinen „wie vom Feuer verbrannt“. Das Bakterium breitet sich seit den 1950er Jahren in Europa aus. Anfang 2014 konnten Forscher der ETH Zürich ein wirksames Resistenzgen gegen Feuerbrand in dem Wildapfel Malus x robusta 5 identifizieren und in die Sorte Gala Galaxy einfügen. Dass dieses Gen tatsächlich eine Resistenz gegen Feuerbrand bewirkt, wurde bereits in Deutschland und der Schweiz in Gewächshausversuchen erfolgreich bestätigt. Die cisgenen Apfelbäume werden nun für fünf Jahre (2016 bis 2021) auf einem Gelände der Schweizer Forschungseinrichtung Agroscope im Feldversuch getestet. Das hat das schweizerische Bundesamt für Umwelt (BAFU) bewilligt. Agroscope wird die cisgenen Bäume mit natürlichen Gala-Sorten vergleichen. Ziel der Freisetzung ist, die Vor- und Nachteile der Cis-Gentechnik besser beurteilen zu können.

Cis-Gentechnik reduziert Einsatz von Pflanzenschutzmitteln

Beim Apfelanbau müssen im Vergleich zu anderen Obstarten verstärkt Pflanzenschutz -Maßnahmen vorgenommen werden, um Pilzkrankheiten zu vermeiden. Mit Cis-Gentechnik gezüchtete Äpfel könnten notwendige Pflanzenschutz-Maßnahmen reduzieren.