06.07.2005

Forschung Gehölze

Anbau von Bt-Pappeln in China

„Einmal gesehen ist besser als tausendmal studiert“

…so ein chinesisches Sprichwort und Resümee von Dietrich Ewald, der Freisetzungen gentechnisch veränderter Bäume im Norden Chinas besichtigt hat. Die chinesische Regierung plant in den nächsten Jahren die Wiederaufforstung großer Flächen. Ein Teil der Plantagen soll mit gentechnisch veränderten Bt-Pappeln bepflanzt werden.

Pappeln sind eine der in China am häufigsten angebauten Baumarten. Sie sind ein wichtiger Rohstoff und werden für Furniere, Sperr- und Bauholz verwendet. Als schnell wachsende Baumart spielen sie aber auch im Rahmen der Wiederaufforstung von Wüsten eine wichtige Rolle. Jahrzehnte intensiver Abholzungen haben insbesondere im Norden Chinas der Wüstenbildung Vorschub geleistet. Bis zum Jahr 2012 soll eine Fläche von ungefähr 17 Millionen Hektar aufgeforstet werden.

Die als Plantagen angelegten Anpflanzungen begünstigen jedoch die rasche Entwicklung von Schädlingen, die an Blättern und Stämmen große Schäden anrichten. Um Vermehrung und Ausbreitung der Schädlinge zu begrenzen, soll zukünftig ein Teil der Plantagen mit gentechnisch veränderten Bt-Pappeln bepflanzt werden, die sich gegenüber blattfressenden Schädlingen als widerstandsfähig erwiesen haben.

Kommerzieller Anbau in den Anfängen

Im Jahr 2002 gab die chinesische Forstverwaltung die ersten Bt-Pappeln zur kommerziellen Anpflanzung frei. In enger Zusammenarbeit mit staatlichen Institutionen vermehren und testen Baumschulen derzeit das transgene Pflanzenmaterial.

Nach offiziellen Angaben der chinesischen Akademie für Forstwissenschaften werden Bt-Pappeln zurzeit auf ungefähr 200-300 Hektar kommerziell angebaut. Weitere gut 300 Hektar sind kleinflächige Forschungsstandorte verteilt auf verschiedene Provinzen.

Zwei transgene Pappellinien sind derzeit in China zugelassen. Beide Linien, Poplar-12 und Poplar-741, produzieren in ihren Blättern ein Bt-Toxin, das auf blattfressende Insekten abtötend wirkt.

Testpflanzungen: Das richtige Mischungsverhältnis

In Testplantagen werden derzeit optimale Pflanzdichten und das richtige Mischungsverhältnis zwischen Bt- und konventionell gezüchteten Pappeln untersucht. „Der Mischanbau dient mehreren Zielen“, erläutert Dietrich Ewald, „so sollen die Bt-Pappeln den Schädlingsdruck vor allem blattfressender Arten in den Plantagen mindern. Ein zu hoher Anteil oder der ausschließliche Anbau von Bt-Pappeln würde jedoch eine vorzeitige Resistenzentwicklung bei den blattfressenden Schädlingen provozieren.“

Der gemeinsame Anbau mit konventionellen Pappeln dient also zum einen dem Resistenzmanagement. Darüber hinaus aber bietet er auch ein breiteres und damit wirkungsvolleres Spektrum an pflanzlichen Resistenzen. Bt-Pappeln sind nämlich nicht vor Holz fressenden Arten wie dem gefürchteten Asiatischen Bockkäfer (Anoplophora glabripennis) geschützt. Es gibt aber konventionell gezüchtete Pappellinien, die gegenüber diesem wichtigen Holzschädling eine höhere Widerstandskraft aufweisen.

„Bei der Wiederaufforstung wird es sich vor allem um einen kommerziell genutzten Plantagenanbau mit zehnjähriger Umtriebszeit handeln“ so Dietrich Ewald. Die Plantagen werden zehn Jahre lang intensiv bewirtschaft und dann zur Gewinnung vor allem von Sperr- und Furnierholz geerntet. In den zehn Jahren werden die Plantagen gedüngt, zum Teil bewässert und je nach Region auch zusätzlich landwirtschaftlich genutzt, indem beispielsweise Erdnüsse zwischen den Baumreihen angebaut werden.

Keine unkontrollierte Ausbreitung

Pappeln sind zweihäusig, d.h. getrennt geschlechtlich. Es gibt rein weibliche und rein männliche Bäume. Für die Transformationen wurden weibliche Klone ausgewählt.

Dietrich Ewald ist überzeugt, dass „im Fall der beiden zugelassenen Pappellinien viele Sicherheitsbedenken ausgeräumt werden können. Beide Linien bilden keinen Pollen aus, können ihr Erbgut also nicht über den Pollen weitergeben.“ Des Weiteren ist eine Vermehrung über Samen nur sehr eingeschränkt möglich. Zwar bilden die Bt-Pappeln im Falle einer Bestäubung Samen aus, diese sind aber bei Poplar-741 unter natürlichen Bedingungen nicht keimfähig. Die Linie Poplar-12 bildet zwar fruchtbare Samen aus, „die mehrjährigen Beobachtungen zeigen jedoch, dass die Samen in denjenigen Regionen, wo der kommerzielle Anbau stattfindet wird, aufgrund der dort herrschenden Trockenheit nicht lebensfähig sind“ so Dietrich Ewald. „Sollten sich dennoch Schösslinge bilden, so werden diese sowohl durch Schaf- und Viehverbiss als auch durch die Bodenbearbeitung in den Plantagen zerstört.“

Die neuen Eigenschaften müssen stabil sein

Im Hinblick auf die kommerzielle Nutzung der transgenen Pappeln ist die stabile Ausbildung der neuen Eigenschaften ein vorrangiges Ziel. Insbesondere bei langlebigen Kulturen wie Plantagenbäumen hat dieser Aspekt in den Prüfungen vor dem kommerziellen Einsatz einen besonderen Stellenwert.

Im Rahmen der deutsch-chinesischen Kooperation wurden verschiedene Linien des Klons 741 auch in Laboren von Waldsieversdorf untersucht. „Fütterungsstudien an wichtigen Schädlingen bestätigten, dass die übertragenen Gene in den transgenen Linien stabil und spezifisch exprimieren und damit einen wirkungsvollen Schutz bieten“ so Dietrich Ewald. Das getestete Pflanzenmaterial stammt aus regenerierten Pflanzen von Gewebekulturen, deren Transformation vor etwa acht Jahren erfolgt war.

Bleibt abzuwarten, ob die Bt-Pappeln die Hoffnungen der Chinesen erfüllen. Nach zehn Jahren sollen die Anpflanzungen durch Holzeinschlag genutzt werden. Spätestens dann wird sich zeigen, ob sich das Konzept einer großflächigen Plantagenwirtschaft mit Hilfe von Bt-Pappeln umsetzten lässt.