12.02.2010

Basisinfo

Ziele der Gentechnik bei Gehölzen

Neue Eigenschaften bei Gehölzen

Schnell wachsende Bäume mit hohem Ertrag, Bäume mit weniger Lignin zur einfacheren Papierherstellung, Äpfel die widerstandsfähig gegenüber dem gefährlichen Feuerbranderreger sind, Früchte, die länger halten und einfacher zu lagern sind - die Liste der Züchtungsziele bei Gehölzen ist lang. Seit etwa zwei Jahrzehnten werden hierbei auch gentechnische Ansätze verfolgt.

Im Vergleich mit gentechnisch veränderten landwirtschaftlichen Kulturpflanzen, die bereits weltweit kommerziell angebaut werden, spielen transgene Gehölze bislang eine untergeordnete Rolle. Einer der Gründe hierfür ist, dass sie eine sehr lange Lebensdauer haben. Um zu überprüfen, ob eine gentechnische Veränderung die gewünschte Wirkung zeigt und auf Dauer stabil bleibt, sind etliche Jahre oder Jahrzehnte Forschung nötig. Aufgrund der langen Lebensdauer und der komplexen und vergleichsweise wenig erforschten Fortpflanzungswege werden zudem die Risiken der Weiterverbreitung fremder Gene bei Gehölzen als besonders hoch eingeschätzt.

Es wird vermutlich noch fünf bis zehn Jahre dauern, bis Forschung und Entwicklung so weit sind, dass erste gentechnisch veränderte Gehölze in Europa kommerziell genutzt werden könnten. In den USA gibt es bereits erste Marktzulassungen für Papaya (seit 1996) und Pflaume (seit 2007) mit gentechnisch erzeugter Virusresistenz.

Aktuell werden für Obst- und Ziergehölze sowie Bäume im großflächigen Plantagenbau gentechnische Ansätze verfolgt:

Energiepflanze Holz

Gehölze spielen bei der Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung eine immer bedeutendere Rolle. So arbeitet man an schnell wachsenden Bäumen wie z.B. Pappeln oder Eukalyptus, die mehr Holz liefern und auch in kälteren Gegenden wachsen können.

Zunehmende Bedeutung gewinnt Holz auch als Ausgangsstoff für Bioethanol. Dazu müssen die Pflanzen gentechnisch so verändert werden, dass sie Enzyme bilden, die Zellulose in vergärbare Zucker abbauen.

Gewappnet gegen Schädlinge

Von besonderem Interesse ist auch bei den Gehölzen, sie gegenüber Krankheiten und Fraßfeinden widerstandsfähiger zu machen. Bei den Forstgehölzen geht es in erster Linie um Insekten- und , bei Obstgehölzen um Resistenzen gegen bakterielle Erreger wie Feuerbrand, Pilzerkrankungen wie Apfelschorf oder Mehltau sowie auch gegen Viren.

Resistenz gegenüber Herbiziden ist bei Gehölzen dagegen nicht so bedeutsam, weil die Beseitigung von Unkräutern hier eine weit geringere Rolle spielt als in der Landwirtschaft. Herbizide kommen zum Einsatz etwa gegen zu starken Unterwuchs bei jungen Bäumen.

Verbesserung der Produktqualität

Bei der Verarbeitung von Holz zu Papier muss der Pflanzenstoff Lignin in aufwändigen und umweltbelastenden Verfahren herausgelöst werden, um die reinen Cellulosefasern zu gewinnen. Die Papierindustrie hat deshalb ein starkes Interesse an Bäumen mit wenig Lignin oder an verändertem Lignin, dass sich leichter vom Zellstoff trennen lässt. Auch werden gentechnische Ansätze verfolgt, bei denen die Bäume längere Cellulosefasern liefern.

Bei Obstgehölzen sind z.B. eine verzögerte Reifung oder die Verbesserung der Lagerfähigkeit Ziele, die mit gentechnischen Methoden verfolgt werden. Auch eine Verbesserung der Fruchtqualität wird angestrebt etwa die verstärkte Bildung von Flavonoiden in der Apfelfrucht, denen eine gesundheitsfördernde Wirkung nachgesagt wird.

Bäume für extreme Standorte

Normalerweise sind Bäume an ihren Standort gut angepasst. Aber in zunehmendem Maße sollen Bäume auch an schwierigen Standorten gedeihen, z.B. dort, wo es eine hohe Belastung durch Luftschadstoffe gibt. In der Plantagenwirtschaft sollen sie unabhängig von ihren gewohnten Standorten einsetzbar sein, d.h. sie sollen je nach Anforderung tolerant sein etwa gegenüber Trockenheit, Salz oder Frost.

Bäume für die Sanierung belasteter Böden

Bäume sollen eingesetzt werden, um belastete Böden an ehemaligen Bergbau- oder Chemiestandorten zu sanieren. Mit Hilfe der Gentechnik soll hierbei die natürliche Fähigkeit der Bäume, Schwermetalle durch chemische Reaktionen zu „entgiften“ und in ihren Blättern zu lagern, verbessert werden.