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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Thematische Verknüpfungen
Förderung
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Förderkennzeichen
0312631 F
Projekt
Originaltitel
Auswirkungen von Bt-Endotoxin auf die tritrophische Interaktion zwischen Mais, Nichtziel-Lepidopteren und deren Parasitoiden
Kontakt
Dr. Jörg Degenhardt
Max-Planck-Institut für Chemische Ökologie
Abt. Biochemie
Winzerlaer Straße 10
07745 Jena
Veröffentlichungen
Ahl Goy P., Warren G., White J., Privalle L., Fearing P. and Vlachos D. (1995) Interaction of an insect tolerant maize with organisms in the ecosystem. Proceedings, Key Biosafety Aspects of Genetically Modified Organisms, 10–11 April 1995, Braunschweig, Germany 1995. 50-53. Blackwell Berlin.
Mehr im Web
Forschungsprojekte
Projektverbund: Sicherheitsforschung und Monitoring zum Anbau von Bt-Mais 2001-2004
- Herstellung von standardisiertem Bt-Toxin, DLR Rheinpfalz
- Auswirkungen auf Blüten besuchende Insekten und räuberische Spinnen, LBP Freising
- Auswirkungen auf Blattläuse und deren Gegenspieler, Uni Göttingen
- Auswirkungen auf Arthropoden (Gliederfüßer), TH Aachen
- Auswirkung auf Trauermückenlarven, BBA Braunschweig
- Auswirkungen auf Schmetterlinge und deren Gegenspieler, MPI Jena
- Auswirkungen auf Schlupfwespen, BBA Darmstadt
- Auswirkungen auf die Honigbiene, Uni Jena
- Resistenzentwicklung des Maiszünslers, BBA Darmstadt
- Übertragung von Genen auf Magen-Darm-Organismen bei Rindern, TU München / BLT Grub
- Abbau von Bt-Toxin im Boden und Wirkung auf Mikroorganismen, FAL Braunschweig
- Beweglichkeit von Bt-Toxin im Boden, Uni Trier