Feuerbrand – mit „künstlicher Infektion“ zum Erfolg

08.07.2014 Forschung & Technik

Neue Strategie zur Bekämpfung des Erregers im Obstbau ohne Antibiotika

Wenn im Frühjahr warmfeuchtes Wetter dem Bakterium Erwynia amylovora in die Hände spielt, droht den Kernobstanlagen große Gefahr. Bei Feuerbrandbefall sind nicht nur Ernteverluste programmiert, es kann auch die radikale Rodung sämtlicher Bäume angezeigt sein. Jetzt haben Forscher der ETH Zürich und des Julius Kühn-Instituts eine Lösung gefunden, wie der Schädling mit seinen eigenen Waffen geschlagen werden kann.

Statt auf den Befall mit herkömmlichen Abwehrmechanismen bei unsicherem Erfolg zu reagieren, ergreifen die Wissenschaftler die Initiative und schreiten in Richtung implantierte Resistenz . Der von ihnen ausgewählte Apfel, in diesem Fall ist es die beliebte Sorte Gala, wird dabei durch den Einbau eines Wildapfel-Gens so widerstandsfähig gemacht, dass der Feuerbranderreger ihm nichts mehr anhaben kann. Damit hat der Obstbauer in Zukunft die Möglichkeit, Äpfel und Birnen anzubauen, die sich selbst vor Feuerbrand schützen.

Wie der Code entschlüsselt und eingesetzt wurde

Im ersten Schritt wurde das betreffende Gen in einem Wildapfel gesucht und gefunden, der den Forschern als feuerbrandresistent auffiel. Isolieren und intensives Testen des Gens waren die nächsten Schritte. Dabei stellte sich heraus, dass es über einen Code verfügt, der den Erreger knackt und zugleich die Abwehr der befallenen Pflanze auf Hochtouren bringt.

Dieses Einbringen einer bestimmten Eigenschaft wird Cis-Gentechnik genannt. Im Gegensatz zur transgenen Gentechnik, die artfremde Organismen nutzt, werden dabei ausschließlich Gene einer anderen Apfelsorte eingebaut. Um die Pflanzen selektieren zu können, wurde das Genom des Gala-Apfels mit weiteren Genen markiert, die nicht von einem Apfel stammten. Nachträglich wurden diese Fremd-Gene wieder entfernt, sodass nur noch das Wildapfel-Gen übrig blieb und wirkte.

Widerstandsfähige Sorten statt Bekämpfung

Im Gewächshaus prüften die Forscher die mit dem Feuerbrand-Resistenzgen ausgestatteten Apfelbäume auf ihre neu gewonnene Widerstandsfähigkeit, indem sie sie mit dem Feuerbrand-Bakterium infizierten. Dabei ergaben die Versuchsreihen, dass „normale“ Gala-Apfelbäume die Infektion nicht überstanden, während die mit dem Resistenzgen versehenen Exemplare den Erreger abwehrten. Damit war klar: je besser das „Methodenarsenal“ der Obstzüchter ausgestattet ist – sowohl in der konventionellen Züchtung als auch beim Einsatz der Gentechnik – umso höher sind die Erfolgsaussichten. Produzent, Vermarkter und Verbraucher stellen heute nämlich sehr hohe Ansprüche an das Aussehen und die Qualität der Früchte.  

Auch transgene Züchtung ist dabei nicht außen vor. So haben Versuche der Schweizerischen Forschungsanstalt Agroscope Wädenswil ergeben, dass die alte Apfelsorte Alant „äußerst robust gegen Feuerbrand ist“, und das wiederum im Gegensatz zum populären Gala-Apfel. Kreuzungen sollen es in Zukunft richten, wobei die neuen Sorten natürlich in ausreichender Menge angebaut werden und zum guten Schluss den Verbrauchern schmecken müssen.

Doch bis die neuen Apfelsorten auf den Tisch kommen, müssen noch viele Versuche durchgeführt werden.

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