19.02.2007

Basisinfo

Biologischer Einschluss

Bäume ohne Blüten

Männlich sterile Pflanzen können sich zwar nicht mehr über den Pollenflug verbreiten, wohl aber noch über Samen. Um auch die Samenbildung zu unterbinden, muss die gesamte Blütenentwicklung unterdrückt werden. Vor allem in Zusammenhang mit der Nutzung transgener Bäume wurden hierzu Strategien entwickelt.

Die Vorgehensweise dabei ist ähnlich wie bei derjenigen zur Erzeugung pollensteriler Pflanzen, bei der durch die zellspezifische Aktivität eines Toxin-Gens (Barnase) diejenigen Zellen abgetötet werden, die an der Entwicklung der männlichen Blüte beteiligt sind.

Männliche Pappelblüte. Für die forstwirtschaftliche Nutzung ist es nicht notwendig, dass Bäume Blüten entwickeln. Eine Unterdrückung der Blütenbildung könnte daher ein Mittel sein, die Ausbreitung von gv-Bäumen zu verhindern.

Voraussetzung dafür ist ein geeigneter „genetischer Schalter“ (Promotor), der dafür sorgt, dass das Toxin-Gen nur in den vorgesehenen Zellen „eingeschaltet“ wird. Im Zuge der Grundlagenforschung zur Blütenentwicklung hat man eine ganze Reihe von Genen entdeckt, die zu einem frühen Zeitpunkt in den Vorläuferzellen der Blüten aktiv sind. Die genetischen Schalter solcher Gene wurden identifiziert und mit dem Barnase-Gen kombiniert. Nach Übertragung solcher Konstrukte gelang es einigen Forschern, die Blütenbildung schon zu einem frühen Zeitpunkt zu stoppen. Versuche, die Blütenbildung mit Hilfe der auch zur Erzeugung steriler Pflanzen eingesetzten Antisense-Strategie zu unterdrücken, waren bislang weniger erfolgreich.

Natürlich kann diese Strategie für ein biologisches Containment nur bei solchen Kulturarten eingesetzt werden, bei denen nicht Früchte oder Samen, sondern ausschließlich die vegetativen Teile der Pflanzen wie Blätter oder Holz verwertet werden.

Außerdem ist zu berücksichtigen, dass sich solche blütenlosen Bäume nicht mehr über Samen vermehren lassen. Daher müssen alternative Methoden wie etwa die Stecklingsvermehrung für Pappeln verfügbar sein.

Als problematisch gilt derzeit noch die Unzuverlässigkeit der Methode: Der Mechanismus zur Unterdrückung der Blüten funktioniert nicht immer. Oft entstehen noch einzelne intakte Blüten trotz der Transgen-Aktivität.

Die beteiligten Forscher möchten daher weitere Mechanismen entwickeln und diese dann miteinander kombinieren - in der Hoffnung, dass der Ausfall eines Systems durch die jeweils anderen kompensiert wird. Kritisiert wird an dieser Containment-Strategie, dass im Fall großer, „blütenfreier“ Gehölzplantagen Auswirkungen auf die Biodiversität, etwa Vogel- und Insektenpopulationen, nicht auszuschließen sind.