Pilzresistente Weinreben

Rebenversuch beendet

Der erste Freisetzungsversuch mit gentechnisch veränderten Weinreben in Deutschland wird vorzeitig beendet. An zwei Standorten in Rheinland-Pfalz und Bayern testete das Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof seit mehreren Jahren Rebstöcke verschiedener Sorten, die gentechnisch mit einer Resistenz gegen bestimmte Pilzkrankheiten versehen waren. Sie zeigten sich jedoch ähnlich anfällig wie herkömmliche Rebstöcke.Außerdem wurden Fragen der biologischen Sicherheit untersucht.

Prof. Reinhard Töpfer, Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof

Junge gentechnisch veränderte Reben im Gewächshaus Die gentechnisch veränderten Reben produzieren Enzyme, die die Zellwände von Pilzen angreifen. Auf diese Weise sollen sich die Pflanzen besser vor Pilzerkrankungen wie etwa dem weit verbreitete

Junge gentechnisch veränderte Reben im Gewächshaus

Transgener Rebpollen (blau) unter dem Lichtmikroskop nach Safraneinfärbung und GUS-Test.

Fütterungsversuche. Die gentechnisch veränderten Weinreben produzieren u.a. Chitinase, das ist ein Enzym, das die Zellwand von Pilzen auflösen kann. Um zu testen in welchem Maße das Enzym auch die Darmhülle von Insekten angreift, werden Larven des

Ein Projekt der Sicherheitsforschung beschäftigte sich mit der Frage, ob die gentechnische Veränderung Auswirkungen hat auf Schädlinge und Nützlinge der Weinrebe.

Abb.: Larven des Traubenwicklers werden mit dosierten Mengen von Chitinase in Tröpfchenform gefüttert.

„Hinsichtlich der Pilzresistenz hat sich bei den gentechnisch veränderten Reben kein Vorteil gegenüber den Kontrollen erkennen lassen“, sagte Prof. Reinhard Töpfer, Leiter des Institutes für Rebenzüchtung Geilweilerhof (IRZ) in Siebeldingen. Die bisherigen Ergebnisse ließen eine Fortsetzung der Versuche als nicht notwenig erscheinen. 1999 waren sie für zehn Jahre genehmigt worden.

Die gentechnisch veränderten Weinreben waren unter der Leitung Töpfers am IRZ entwickelt worden. Um eine erhöhte Resistenz gegen Pilzkrankheiten wie Mehltau oder Grauschimmel zu erreichen, wurden in die Versuchspflanzen verschiedene Gene aus Gerste übertragen. Diese Gene bewirken, dass die Reben die Enzyme Chitinase und Glukanase sowie ein weiteres Eiweiß (RIB) bilden, die den Zellwandaufbau vieler Schadpilze behindern bzw. das Pilzwachstum hemmen.

In den letzten Jahren haben konventionell gezüchtete pilztolerante Rebsorten wie Regent eine weite Verbreitung gefunden, jedoch ist der Wunsch der Praxis groß, auch traditionelle Rebsorten wie etwa den Riesling unanfälliger gegen Pilzerkrankungen zu machen. Durch pilzresistente Sorten kann beim Anbau der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln deutlich reduziert werden.

Mit Hilfe der Feilandversuche sollten verschiedene Fragen beantwortet werden:

  • Insbesondere sollte geklärt werden, ob die eingesetzten Genkonstrukte tatsächlich zu einer erhöhten Widerstandskraft der Reben gegenüber pilzlichen Schaderregern führen.
  • Da Weinreben eine lange Lebensdauer haben, ist von Bedeutung, ob die eingeführten Eigenschaften unter Freilandbedingungen auch über Jahre stabil bleiben.
  • Es wurden Versuche durchgeführt, um die Pollenverbreitung und die Auskreuzungsraten bei Reben zu untersuchen.
  • Und schließlich sollte die für den Weinkonsumenten wichtige Frage beantwortet werden, ob die gentechnisch veränderten Reben die gleiche Weinqualität hervorbringen.

Pilzresistenz im Freilandtest

Im Juli 1999 pflanzte das IRZ Geilweilerhof der Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen (BAZ) gemeinsam mit der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau in Würzburg gentechnisch veränderte Reben im Freiland aus. Sie enthielten verschiedene Gene, von denen man annahm, dass sie eine deutlich verbesserte Widerstandskraft gegen Pilzkrankheiten bewirken könnten. Am Standort Geilweilerhof wurden Pflanzen freigesetzt, die auf drei Genkonstrukte zurückgehen. In Würzburg wurde nur ein Resistenzkonzept getestet. (siehe Tabelle unten)

Inzwischen sind drei Versuchsjahre ausgewertet. Es hat sich gezeigt dass eine erhöhte Pilzresistenz nicht erzielt wurde. Eine Fortsetzung der Versuche erscheint daher wenig sinnvoll.

Auskreuzungen

Möglicher Pollenflug und Auskreuzung von Transgenen aus gv-Reben in andere Weinstöcke wurden nur am Versuchsstandort Geilweilerhof untersucht. Um 36 gv-Pflanzen als Pollenspender wurden im Abstand von 5, 10, 20 und 50 Metern Pollenfallen aufgestellt. Das Vorhandensein des Transgens ist im Pollen anhand einer Blaufärbung rasch zu erkennen, die auf ein in die gv-Reben eingeführtes Markergen zurückzuführen ist. Parallel dazu wurden in 5, 10 und 20 Metern Entfernung von den Pollenspendern Samen geerntet. Ob unter den sich aus den Samen entwickelnden Keimlingen tatsächlich transgene Pflanzen sind, wird sich erst nach Keimungsversuchen zeigen. Erste Hinweise auf eine Auskreuzung wurden jedoch gefunden. Abschließende Daten zu den Auskreuzungsversuchen werden erst im Laufe des Jahres 2005 vorliegen.

Beantwortet ist hingegen die Frage der Weinqualität. Der Siebeldinger „Gen-Riesling“ wurde in den Versuchsjahren mehrfach verkostet. Prof. Töpfer: „Die sensorische Prüfung hat keine Unterscheide gegenüber der nicht gentechnisch veränderten Kontrolle ergeben“.

Übersicht: Freisetzung gv-Weinreben

Transformierte Sorte Übertragene Gene Ziel, Auswirkung Ort der Freisetzung
Dornfelder ß-Glucuronidase (GUS) aus Kolibakterien GUS ist sehr leicht durch Blaufärbung nachweisbar und dient der Bestimmung der Auskreuzungsrate Geilweilerhof
Seyval Blanc Chitinase und RIP (Ribosomen- inhibierendes Protein) aus Gerste Steigerung der Pilzwiderstands- fähigkeit Geilweilerhof
Riesling Chitinase und RIP aus Gerste Steigerung der Pilzwiderstands- fähigkeit Geilweilerhof und Würzburg
Riesling Chitinase und Glucanase aus Gerste Steigerung der Pilzwiderstands- fähigkeit Geilweilerhof

Das Forschungsprojekt zu pilzresistenten Weinreben wurde gefördert von der Stiftung Rheinland-Pfalz für Innovation, Mainz (Projekt. Nr. 543)