Biotechnologische Züchtungsverfahren der nächsten Generation

Ein Bericht der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission (Joint Research Center, JRC) widmet sich aktuellen Methodenentwicklungen in der Pflanzenzüchtung. Gemeinsame ist diesen Methoden, dass sie darauf abzielen, die Pflanzenzüchtung zu beschleunigen und die Veränderungen im Genom von Kulturpflanzen gezielter vorzunehmen.

Auf insgesamt 220 Seiten fasst der Bericht aktuelle Entwicklungen in Forschung und Züchtung zusammen, analysiert und bewertet diese. Deutlich werden vor allem drei Dinge: 

• Die Nutzung von kreativen und innovativen Methoden in der Pflanzenzüchtung ist die Voraussetzung, um notwendige Ertragszuwächse als auch Ertragssicherheit garantieren zu können.
• Die Erkenntnisse der Genomforschung haben diese Methodenentwicklungen möglich gemacht. 
• Europa nimmt bei der Entwicklung dieser Methoden eine weltweite Vorreiterstellung ein. 

Die Universität Wageningen ist die weltweit aktivste Forschungseinrichtung bei der Entwicklung neuer Züchtungsmethoden. In Deutschland sind es vor allem zwei Forschungseinrichtungen die herausstechen: Zum einen das Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung in Köln und das Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben.

Spannend ist auch der Blick auf die Patentvergabe für den Bereich neuer pflanzenzüchterischer Methoden. Insgesamt 62 Patente und damit 65% der Patentanmeldungen kamen aus den USA. Während 25 Patentanmeldungen bzw. 26% aller weltweit über eine Stichwortsuche ermittelten Patente aus Europa kamen, davon 13 aus den Niederlanden und 4 aus Deutschland. 

Noch offen ist, wie die mit diesen neuen Methoden entwickelten Pflanzen bewertet werden. Die heute genutzten Bewertungsmaßstäbe und Regularien stammen aus der Zeit, bevor die Genomforschung einen vertieften Einblick in die Prozesse der Evolution und den Genomaufbau ermöglichte.

Die im Bericht vorgestellten Methoden  umfassen die „zinc finger nuclease technology“; die über Oligonukleotide gesteuerte Mutation (oligonucleotide directed mutagenesis); cis- sowie intragenetische Ansätze, also die Anwendung gentechnischer Methoden innerhalb der gleichen Art; die durch RNA-Moleküle ausgelöste Methylierung (RNA-dependent DNA methylation), Pfropfungsansätze auf einer gentechnisch veränderten Unterlage (grafting on GM rootstock) oder Reverse Züchtungsansätze zur Erzeugung reinerbiger Linien sowie die sich stärker abzeichnenden Möglichkeiten einer synthetischen Biologie. Aber auch die heute bei Modellsystemen verbreiteten Methoden, wie die Infiltrationsmethode von Agrobakterien z.B. zur gentechnischen Veränderung von Samen im Stadium der Blüte, wird im Bericht vorgestellt und diskutiert.