27.09.2006

Forschung Projekte

Untersuchungen zu Pollenflug und Auskreuzung mit gentechnisch veränderten Weinreben

(1999 – 2005) BAZ Institut für Rebenzüchtung Geilweilerhof, Siebeldingen

Thema

Als Teil des ersten Freisetzungsversuchs mit transgenen Weinreben in Deutschland wurde am Standort Siebeldingen eine Pilotstudie zur Sicherheitsbegleitforschung im Hinblick auf eine mögliche Auskreuzung in Nachbarweinberge durchgeführt. Obwohl die Kulturreben im Allgemeinen als Selbstbefruchter gelten, muss mit einem Pollenaustrag und somit einer Auskreuzung gerechnet werden. Da weltweit keine quantitativen Daten zu Pollenflug und Auskreuzung vorlagen, sollte das Ausmaß einer Pollenverbreitung und Fremdbefruchtung durch den Nachweis transgener Pollen bzw. Samen in Empfängerpflanzen erfasst werden.

Zusammenfassung

Eine Ausbreitung von transgenem Pollen wurde bis zu einer Entfernung von 100 Metern zu den transgenen Pollenspenderpflanzen festgestellt. In 150 Meter Entfernung konnte kein transgener Pollen mehr nachgewiesen werden.

Bis zu einer untersuchten Distanz von 20 Metern zu den Pollenspendern konnte eine Auskreuzungsrate von zwei bis drei Prozent ermittelt werden. Auskreuzungen spielen jedoch im praktischen Weinbau (mit Ausnahme der Produktion von Traubenkernöl) keine Rolle, da unterschiedliche Rebsorten dicht nebeneinander kultiviert werden, ohne sich gegenseitig in der Weinqualität zu beeinflussen.

In dieser weltweit ersten Studie wurden erste Quantifizierungen zu Pollenaustrag und Auskreuzung transgener Weinreben erarbeitet. Empfehlungen für mögliche Grenzabstände beim Anbau von gv-Reben können aus diesen Untersuchungen noch nicht abgeleitet werden.

Versuchsbeschreibung

Inmitten eines 0,5 Hektar großen Versuchsfeldes wurden 30 transgene Reben der Sorte Dornfelder angebaut, die als Markergen mit dem GUS-Gen ausgestattet worden waren. Der Nachweis des GUS-Gens erfolgt durch eine Farbreaktion (Blaufärbung) in transgenen Pflanzenteilen wie Blättern, Pollen oder Samen nach Durchführung des GUS-Tests.

Pollenflug

Um das Ausmaß des Pollenflugs festzustellen, wurden radial im Abstand von fünf bis 150 Metern und in zwei Höhen um 30 Dornfelder-Pflanzen mit GUS-Gen Pollenfallen aufgestellt.

Die Pollenfallen wurden über zwei Versuchsjahre während der Dornfelder-Blüte täglich ausgewechselt und dann ein GUS-Test vorgenommen, um die Anzahl transgener Pollen unter dem Lichtmikroskop bestimmen zu können.

Auskreuzung

Zur Bestimmung der Auskreuzungsrate wurden von definierten Rebstöcken in radialer Entfernung von 10 Metern zu den transgenen Pollenspenderpflanzen über drei Versuchsjahre und in einem Sektor in Hauptwindrichtung in 20 Metern Distanz über zwei Versuchsjahre die Trauben geerntet und deren Samen gesammelt.

Nach vier Monaten Kühlung zur Keiminduktion wurden aus den Samen Sämlinge gezogen, unter denen als Ergebnis einer erfolgreichen Auskreuzung mit transgenem Pollen jene identifiziert wurden, die im GUS-Test eine Blaufärbung des Gewebes zeigten.

Ergebnisse

Der Freisetzungsversuch wurde im Januar 2005 entsprechend der üblichen Weinbaupraxis gerodet, da im Vergleich zu nicht-transgenen Reben keine Verbesserung der Pilzresistenz festgestellt werden konnte. Die Pilotstudie zu Pollenflug und Auskreuzung transgener Weinreben war zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen.

Pollenflug

Es wurde bis zu einer Entfernung von 100 Metern über die gesamte untersuchte Fläche ein Pollenflug von etwa einem Prozent transgener Rebpollen nachgewiesen. Im Abstand von 150 Metern zu den Pollenspenderpflanzen wurde kein transgener Pollen mehr gefunden.

Auskreuzung

Die Auswertung von über 200 000 Sämlingen über insgesamt drei Versuchsjahre zeigte, dass Auskreuzung auftritt, dies jedoch nur in einem sehr geringen Umfang von durchschnittlich zwei bis drei Prozent innerhalb der gemessenen Distanzen.

Bewertung

Aufgrund der geringen Anzahl an Pollenspenderpflanzen (30) hat der Versuch Pilotcharakter und gibt erste Daten zur Quantifizierung von Pollenflug und Auskreuzung. Die Ergebnisse zeigen, dass es möglich sein müsste, detailliertere Studien in Praxisbeständen mit sortenspezifischen molekularen Markern durchzuführen.

Die Weinqualität wird durch die Auskreuzung nicht beeinflusst, da sie lediglich durch das Fruchtfleisch der Mutterpflanze bestimmt wird. Eine Auskreuzung bei Weinreben hat demnach nur für Produkte aus dem Traubenkern eine Bedeutung.