02.08.2005

Forschung Projekte

Auswirkungen von Bt-Mais auf Schmetterlinge und deren Gegenspieler

(2001 – 2004) Max-Planck-Institut (MPI) für Chemische Ökologie, Abt. Biochemie der Pflanzen und Molekularbiologie, Jena

Thema

In Mais gibt es einen indirekten Mechanismus der pflanzlichen Abwehr gegen Schmetterlinge, auch indirekte Verteidigung genannt. Dabei werden vom Mais, nach Fraßschäden durch Schmetterlingslarven, flüchtige Stoffe (Duftstoffe, volatile Stoffe) abgegeben, die Gegenspieler (Parasitoide) der Schmetterlinge anlocken .

Interaktion zwischen Maispflanze, Schmetterlingslarve und Parasitoid

Zeichnung: T.G.Köllner

Ziel des Projektes war es, zu prüfen, ob die indirekte Verteidigung durch das Bt-Toxin beeinflusst wird:

  • Bestehen Unterschiede in der Abgabe von volatilen Stoffen zwischen Bt-Mais und Kontrollpflanzen?
  • Hat der Befall durch Schmetterlingslarven, die nicht durch das Toxin bekämpft werden sollen (Nichtziel-Lepidopteren), einen Einfluss auf das Duftstoffmuster von Bt-Mais?
  • Kann es Effekte von Bt-Toxin auf die indirekte Verteidigung der Pflanze geben?

Zusammenfassung

Weder im Feld noch im Labor wurden zwischen den Maissortenpaaren (transgen/nicht transgen) qualitative Unterschiede in der Duftstoffabgabe gefunden. Allerdings wurden bei Mon810 und dessen Vergleichssorte signifikante Unterschiede in der abgegebenen Menge gefunden. Es konnte gezeigt werden, dass dieser Unterschied nicht durch das eingebrachte Bt-Gen verursacht wird, sondern auf einem Sorteneffekt beruht.

Die Unterschiede handelsüblicher Sorten in Zusammensetzung und Menge der abgegebenen Duftstoffe übertreffen die zwischen Mon810 und dessen Vergleichslinie gefundenen Unterschiede bei weitem.

Versuchsbeschreibung

Feldapparatur zur Sammlung von Emission

Messung der Duftstoff-Abgabe im Feld

Es wurde eine Apparatur zur Messung von Duftstoffen im Freiland entwickelt und in den Jahren 2001 bis 2003 Feldmessungen an zwei Bt-Maissorten und deren isogenen Linien durchgeführt. Die von den Pflanzen gebildeten Duftstoffe wurden aufgefangen, ihre Menge und Zusammensetzung analysiert.

Duftstoffmessungen im Labor

An diesen Linien und zusätzlich an einigen handelsüblichen Sorten wurden auch Duftstoffmessungen im Labor unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt.

Ergebnisse

Duftstoffabgabe im Feld

Bei den Feldmessungen zeigten sich keine qualitativen Unterschiede zwischen den Maissorten. Diese Ergebnisse konnten durch Laboruntersuchungen bestätigt werden. Allerdings wurden bei Mon810 und dessen Vergleichssorte signifikante Unterschiede in der abgegebenen Menge gefunden, wobei die transgene Sorte auch im nicht befallenen Zustand quantitativ mehr freisetzte. Es konnte gezeigt werden, dass dieser Unterschied nicht durch das eingebrachte Bt-Gen verursacht wird, sondern auf einem Sorteneffekt beruht.

Duftstoffmessungen im Labor

In weiteren Experimenten wurden Bt-Mais und die Vergleichslinien mit verschiedenen handelsüblichen Maissorten hinsichtlich des Duftstoffmusters verglichen. Dabei konnte gezeigt werden, dass jede Sorte ein charakteristisches Terpengemisch abgibt, das sowohl in der absoluten Menge als auch in seiner Zusammensetzung sehr stark von anderen Maisvarietäten abweichen kann. Diese Unterschiede übertreffen die zwischen Mon810 und dessen Vergleichslinie gefundenen Unterschiede bei weitem.

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