Genetik: Klassische Züchtung beeinflusst Pflanzen stärker als Gentechnik

Mit den Methoden konventioneller Pflanzenzüchtung werden Pflanzen seit Jahrhunderten verändert, um Eigenschaften und Ertrag zu verbessern. Gentechnik vermag durch gezielte Genveränderungen ähnliche Ergebnisse zu erreichen – und verändert das Erbgut der Pflanzen dabei offensichtlich erheblich weniger als auf klassischem Wege.

Ein Forscherteam der Justus-Liebig-Universität hat in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universität Erlangen-Nürnberg und der Washington State University im Rahmen eines durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projektes eine Studie durchgeführt mit dem Ziel, die biologische Sicherheit gentechnisch veränderter (gv) Nutzpflanzen zu erforschen. Sie wendeten dabei Verfahren an, welche die Gen- und Stoffwechselaktivitäten sowie die Stoffwechselprodukte systematisch verglichen.

Im Speziellen haben sie die beiden Gerstensorten „Golden Promise“ und „Baronesse“ so verändert, dass diese ein Enzym produzieren, welches Pilzzellwände auflöst. Ein Schadpilzbefall soll auf diese Weise vermindert oder sogar vermieden werden. Die Forscher wollten jedoch wissen, ob das Enzym auch auf nützliche Bodenpilze wirkt. Bereits im letzten Jahr zeigten Freilandversuche, dass die nützlichen Mykorrhiza-Bodenpilze durch den Anbau von gv-Gerste nicht geschädigt werden.

Bei der Untersuchung des Erbguts sowohl der gv-Gerstensorten als auch der konventionellen Elternsorten kamen die Wissenschaftler zu dem Ergebnis, dass der Unterschied zwischen den konventionellen Sorten erheblich größer ist als zwischen den Eltern und ihren jeweiligen transgenen Nachkommen. Die Wissenschaftler verglichen die Gene der beiden klassisch gezüchteten Elternsorten miteinander.  Sie fanden heraus, dass 1.660 Gene unterschiedlich aktiviert waren. Beim Vergleich der beiden gv-Sorten mit ihren jeweiligen konventionellen Elternsorten zeigten sich dagegen nur wenige Gene in ihrer Aktivität beeinflusst.

Werden die verschiedenen Sorten mit Mykorrhiza-Pilzen besiedelt, scheinen sich die Pflanzen selbst stark zu verändern. Denn unabhängig davon, ob es sich um transgene oder nicht-transgene Gerste handelte, hat sich bei dieser Untersuchung die Stoffzusammensetzung erheblich verändert. Die Ergebnisse zeigen, dass Pflanzen auf molekularer Ebene  auf Umwelteinflüsse wie z.B. den Befall mit pathogenen Pilzen aber auch auf die Neukombination der Genome bei der geschlechtlichen Vermehrung oder bei der Züchtung stark reagieren. Hingegen sind die molekularen Veränderungen durch die gezielte Integration eines neuen Gens mit Hilfe gentechnischer Methoden gering.