23.12.2005
Forschung Mais
Sicherheitsforschung Bt-Mais
Sabine Eber im Gespräch: Der Schwerpunkt liegt im Bodenbereich
Seit Anfang der neunziger Jahre breitet sich der Westliche Maiswurzelbohrer in Europa aus. Gentechnisch veränderter Mais, der widerstandsfähig ist gegenüber diesem neuen Schädling, steht nun im Fokus der Sicherheitsforschung. In mehreren Projekten wird getestet, ob dieser Mais Auswirkungen auf das Mais-Ökosystem hat. BioSicherheit sprach mit Sabine Eber von der RWTH Aachen.
Dr. Sabine Eber , RWTH Aachen, leitet den Forschungsverbund: Freisetzungsbegleitende Sicherheitsforschung transgener Maissorten mit neuen Bt-Genen
Larvenfrass: Die hauptsächlichen Schäden durch den Westlichen Maiswurzelbohrer entstehen durch die Larven des Schädlings, die an den Wurzeln der Pflanze fressen .
Das Versuchsgelände umfasst 32 Parzellen mit vier verschiedenen Maissorten: Diabrotica-resistenter Bt-Mais, die zugehörige isogene Linie (die gleiche Sorte ohne gentechnische Veränderung) sowie zwei weitere konventionelle Maissorten
Es werden verschiedene Fallentypen eingesetzt, um die Artenzusammensetzung und die Häufigkeit der verschiedenen Arten zu untersuchen. Bei diesen Fallen, so genannten Fotoekletoren, werden die Insekten durch Licht angelockt.
Laufkäfer in einer Bodenfalle
Der abgeerntete Mais wird aufgehäuft und zu Silage verarbeitet.
bioSicherheit: Mais, der gegen den Maiswurzelbohrer resistent ist, befindet sich in Europa im Zulassungsverfahren, allerdings bislang nicht für den Anbau. Welchen Mais verwenden Sie für Ihre Freilanduntersuchungen?
Sabine Eber: Es handelt sich um den Mais MON88017, der resistent ist gegen den neuen Schädling Diabrotica. Dieser Mais hat die Besonderheit, dass er das Bt-Toxin hauptsächlich in den Wurzeln ausbildet, also genau dort, wo die Larven fressen und damit die Pflanze schädigen. In den USA wird Mais mit dem Merkmal Diabrotica-Resistenz seit 2003 angebaut und gerade jetzt vor ein paar Tagen ist für dieses Mais-Event ein Antrag auf Zulassung als Lebens-und Futtermittel in Europa eingereicht worden.
bioSicherheit: Was sind die Schwerpunkte Ihres Forschungsverbundes?
Sabine Eber: Der Schwerpunkt des Verbundes liegt aufgrund der Ökologie des Schädlings im Bodenbereich. Zum einen soll getestet werden, ob und wie das Toxin, das ja in den Boden entlassen wird, sich abbaut bzw. ob es sich anreichert. Zum andern geht es darum, wie sich das Toxin auf das Bodenleben auswirkt, also auf Laufkäfer, Regenwürmer oder andere Organismen, die abgestorbene Pflanzenteile zersetzen. Darüber hinaus werden auch Nahrungsketteneffekte untersucht. Es werden also nicht nur Tiere in die Untersuchungen einbezogen, die unmittelbar an der Pflanze fressen, sondern auch die Fressfeinde dieser „Primärkonsumenten“. Möglich wäre ein Anreicherungseffekt entlang der Nahrungskette, der wiederum die Abbauraten im Boden beeinflussen könnte. In diesem Zusammenhang geht es nicht zuletzt auch um die Mikroorganismen im Boden.
Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes sind Untersuchungen zur Resistenzentwicklung. Da Diabrotica ein neuer Schädling in Europa ist, weiß man nur wenig über sein Wirtspflanzenspektrum. Alternative Wirtspflanzen könnten dem Schädling als Refugium dienen, wenn wandernde Larven sie erreichen und an ihnen fressen können, und somit zeitweise der Bt-Toxinwirkung entgehen. Ein weiteres Ziel ist es, als Ansatzpunkt für ein Resistenzmanagement, den Wirkungs-Mechanismus des Bt-Toxins bei Diabrotica darzustellen.
bioSicherheit: Wie ist der Versuchsaufbau bei den Freilanduntersuchungen?
Sabine Eber: Wir verwenden ein Parzellendesign mit vier verschiedenen Mais-Sorten und jeweils acht Wiederholungen Dabei handelt es sich um den Bt-Mais, dieisogene Linie und zwei weitere konventionelle Maissorten. Die Parzellen sind in einem weitestgehend zufälligen Design angeordnet, das jedoch den Vorgaben unterliegt, dass keine gleichartigen Parzellen aneinandergrenzen, und dass jeweils gleich viele Parzellen der vier Sorten am Feldrand liegen.
bioSicherheit: Beim vorherigen Projekt-Verbund zu MON810 gab es immer zusätzlich noch eine Insektizidvariante. Die fehlt dieses Mal. Wieso?
Sabine Eber: Im Fall dieses Freisetzungsversuches liegt der Schwerpunkt ganz einfach anders. In früheren Versuchen ist klar dargestellt worden, dass eine Insektizidbehandlung einen gravierenderen Einfluss auf Nicht-Zielorganismen hat als Bt-Mais. In diesem Versuch geht es nun vor allem um Sortenunterschiede. Ein Problem vorangegangener Untersuchungen war oftmals die Unterscheidung zwischen Bt- und Sorteneffekten. Deshalb wird hier das Bt-Event mit drei konventionellen Maissorten verglichen.
Es gibt aber noch einen weiteren Grund, weshalb wir auf die Insektizidvariante verzichtet haben. Insektizide, die gegen Diabrotica zum Einsatz kommen könnten, sind gar nicht zugelassen. Somit wäre es nötig gewesen, für deren Einsatz eine Ausnahmegenehmigung zu bekommen.
bioSicherheit: Die abgelaufenen Projekte mit Mon810 hatten im Feld mit dem Schädling zu tun, die neuen Projekte müssen ohne Schädling auskommen. Das ist ein entscheidender Unterschied. Was bedeutet das für die Untersuchungen?
Sabine Eber: Für den Forschungsschwerpunkt Nicht-Zielorganismen bedeutet das erstmal nicht viel, denn es geht hier nicht um Effekte des Schädlings auf die Nicht-Zielorganismen, sondern um Auswirkungen des Bt-Toxins. Allerdings sind für die Labor-Untersuchungen zu den Resistenzmechanismen und den alternativen Wirtspflanzen strenge Sicherheitsvorkehrungen nötig, da Diabrotica als Quarantäne-Schädling klassifiziert ist.
bioSicherheit: Was passiert denn eigentlich mit der Ernte?
Sabine Eber: Im Gegensatz zum letzten BMBF-Projekt wird der Mais diesmal an Ort und Stelle siliert. Und im Hinblick auf die zunehmende Bedeutung von nachwachsenden Rohstoffen wird die Silage danach in der Biogasanlage verwertet. Durch regelmäßige Probennahmen in Silage und Biogasanlage verfolgen wir dabei den Verbleib und Abbau des Bt-Toxins.
bioSicherheit: Vielen Dank für das Gespräch.
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Maiswurzelbohrer
Fotos 1, 8-11 K. Gloyna, BTL Bio-Test Labor GmbH
Fotos 2-7 Mihaly Czepo
Im Web
Forschungsprojekte
Verbundprojekt: Freisetzungsbegleitende Sicherheitsforschung transgener Maissorten mit neuen Bt-Genen 2005-2008
- Auswirkungen von Bt-Mais (Cry3Bb1) auf das Mais-Ökosystem I (Boden), RWTH Aachen
- Auswirkungen von Bt-Mais (Cry3Bb1) auf das Mais-Ökosystem II, RWTH Aachen
- Aktivierung von Bt-Proteinen im Maiswurzelbohrer, BBA Darmstadt
- Nebenwirkungen von Bt-Mais (Cry3Bb1) auf Nicht-Zielorganismen, BBA Darmstadt
- Einfluss von Bt-Mais (Cry3Bb1) auf im Boden lebende Nicht-Zielorganismen, BBA Braunschweig
- Erprobung eine Nematodentests, ibn e.V. Regensburg
- Zucht und Charakterisierung des Maiswurzelbohrers, BTL GmbH Sagerheide
- Resistenzentwicklung des Maiswurzelbohrers gegenüber Bt-Mais, Uni Göttingen
- Abbau des Bt-Toxins und Auswirkungen auf die Bodenmikroorganismen, FAL Braunschweig
- Herstellung eines Bt-Toxin-Standards (Cry3Bb1) und Entwicklung von Nachweismethoden, DLR Neustadt
- Verbleib des Bt-Toxins (Cry3Bb1) im Boden, Uni Göttingen
- Methoden zur statistischen Auswertung eines Bt-Mais-Freilandversuchs (Cry3Bb1), Uni Hannover
- Auswirkungen von Bt-Mais (Cry1Ab) auf Nicht-Zielorganismen, BBA Kleinmachnow
- Überdauerung des Bt-Toxins Cry1Ab auf Anbauflächen mit Bt-Mais, FAL Braunschweig