Genomeditierung als Mittel gegen Armut und Hunger?

Entwicklungsländer und neue Züchtungstechniken

08.04.2019 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

In Südostasien betragen die Ernteausfälle beim Reis zum Teil bis zu 70 Prozent. (Bildquelle: © sasint/pixabay/CC0)
In Südostasien betragen die Ernteausfälle beim Reis zum Teil bis zu 70 Prozent. (Bildquelle: © sasint/pixabay/CC0)

Wie kann in Entwicklungsländern die Nahrungsmittelproduktion nachhaltig gesteigert und extreme Armut beseitigt werden? Die neuen Züchtungsmethoden können dabei eine wichtige Rolle spielen, so Forscher in einem Positionspapier des Fachmagazins „Science“.

Global gesehen leben die meisten armen und unterernährten Menschen in ländlichen Gegenden von Entwicklungsländern. Dort sind die Menschen auf die Landwirtschaft angewiesen. Sie dient gleichermaßen als Nahrungs-, Einkommens- und Beschäftigungsquelle. Doch wie kann die landwirtschaftliche Produktivität in diesen Regionen gesteigert werden?

Positionspapier in Science veröffentlicht

Hierfür gibt es verschiedene Ansätze. Zum einen können Verbesserungen im Nacherntemanagement, in der Marktinfrastruktur und bei den sozialen Diensten angestrebt werden. Ein Forscherteam, dem auch der Göttinger Agrarökonom Prof. Dr. Matin Qaim angehört, plädiert nun auch für den gezielten Einsatz von neuen Züchtungsmethoden wie CRISPR/Cas, um den Anbau von Kulturpflanzen in Entwicklungsländern ertragreicher und umweltfreundlicher zu machen. Ihr Positionspapier wurde Ende März in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

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Die Funktionsweise des Typ II CRISPR/Cas-Systems. Der Ablauf des Prozesses erfolgt in drei Phasen: Akquisition eines neuen Distanzstückes, Bearbeitung der pre-crRNA in cr-RNA, Abbau der viralen DNA.

Quelle: © Pflanzenforschung.de

Blockiert Europa den Fortschritt?

 „Auch in der Vergangenheit haben Pflanzenzüchtung und andere Agrartechnologien erheblich dazu beigetragen, die Welternährung zu verbessern“, so Prof. Qaim. Wichtig sei, dass die neuen Methoden sorgfältig und verantwortungsvoll eingesetzt werden. Aber auch die gesetzliche Regulierung dieser Methoden müsse sachgerecht gestaltet werden, vor allem auf Basis wissenschaftlicher Fakten. Das jüngste Urteil des Europäischen Gerichtshofs, das die neuen Züchtungsmethoden als Gentechnik einstuft, halten die Autoren des Positionspapiers jedoch für enttäuschend. Europa sei dabei, die internationalen Fortschritte bei der Anwendung von Genom-Editierung im Keim zu ersticken. Schließlich sei Europa ein wichtiger Handelspartner von afrikanischen und asiatischen Ländern. Diese fürchteten um ihre Exportmöglichkeiten, sollten sie genomeditierte Pflanzen anbauen.

Neue Züchtungen bereits in 5 Jahren verfügbar?

Dabei prognostizieren die Autoren, dass innerhalb von nur fünf Jahren eine ganze Reihe von neuen Sorten mit Hilfe der Genomeditierung verfügbar sein könnten, mit denen sich die Ernährungssicherheit in Entwicklungsländern verbessern lässt. Größere Schädlings- und Krankheitsprobleme könnten entschärft, der Bedarf an chemischen Pestiziden verringert und Pflanzen widerstandsfähiger gegen Klimastress werden.

Das Ende der Panamakrankheit?

In ihrer Veröffentlichung listen die Forscher einige solcher Projekte auf, bei denen wichtige Grundnahrungspflanzen mit neuen Züchtungstechniken verbessert werden. Dazu gehören Weizen in West- und Nordafrika, Mais in Süd-und Ostafrika, Reis in Südostasien, Maniok in Ost- und Zentralafrika sowie Bananen in West-und Zentralafrika. Ein konkretes Beispiel ist die Bekämpfung der Panamakrankheit in Bananenkulturen, die in West- und Zentralafrika für einen Ernteverlust von bis zu 60 Prozent verantwortlich ist. Der für die Krankheit verantwortliche Schlauchpilz könnte mit Hilfe der CRISPR/Cas-Methode überlistet werden: Für diesen Zweck wird RGA2, ein nukleotidbindendes und leucinreiches Repeat (NB-LRRR)-Resistenzgen, ersetzt. Für die Banane wäre das ein Befreiungsschlag. Derzeit steht den Landwirten kein wirksames Mittel zur Bekämpfung der Krankheit zur Verfügung, das sich flächendeckend anwenden lässt. Zudem überdauern die Sporen des Pilzes über Jahrzehnte im Boden. Einmal befallene Flächen sind demnach für den Bananenanbau nicht mehr nutzbar.

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Die Forscher wollen die Panamakrankheit mit Hilfe der CRISPR/Cas-Methode besiegen.

Die Forscher wollen die Panamakrankheit mit Hilfe der CRISPR/Cas-Methode besiegen.

Quelle: © Scot Nelson/flickr.com/CC BY-SA 2.0

Kooperationen von Nöten

Aufgrund der relativ niedrigen Kosten kann CRISPR/Cas auch zur Verbesserung global weniger bedeutsamer Kulturpflanzen eingesetzt werden, etwa lokales Obst oder Gemüse. Aber gerade das könnte auch ein bedeutender Beitrag für Ernährungssicherheit und gegen Mangelernährung auf regionaler Ebene sein. Der Nutzen der CRISPR-Technologie zur Verbesserung von komplexen Merkmalen, an denen mehrere Gene beteiligt sind – wie Dürre- oder Salztoleranz – muss an verschiedenen Kulturpflanzenarten jedoch noch getestet werden.

Eine wichtige koordinierende Rolle für solche Züchtungsprojekte sprechen die Forscher dabei der „Beratungsgruppe für internationale Agrarforschung“ (CGIAR) zu. Die öffentlich finanzierte Gruppe vereint Regierungsorganisationen, zivilgesellschaftliche Organisationen sowie die Privatwirtschaft. Die CGIAR-Zentren, die in vielen Weltregionen etabliert wurden, könnten als neutrale Koordinatoren die Entwicklung und Erprobung von genomeditierten Pflanzen entscheidend und verantwortungsvoll vorantreiben.

Soziale Akzeptanz entscheidend

Denn eines stellen die Autoren klar: Nicht nur Innovationen sind erforderlich, sondern auch ein Umfeld, das sie zulässt. Neben der Entwicklung der Technologien sei daher auch die soziale Akzeptanz ein entscheidender Faktor. Die Erfahrungen der letzten 30 Jahren mit gentechnisch veränderten Pflanzen in der EU zeigten: Regulierungsverfahren beeinflussen die Einstellung der Öffentlichkeit. Diese Einstellungen in Europa hätten wiederum einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung und Politik in Entwicklungsländern. Aus Sicht der Forscher wäre deshalb eine weniger restriktive EU-Regulierung der mit neuen Züchtungsverfahren erzeugten Nutzpflanzen ein wichtiger Schritt, um auch den Entwicklungsländern den Einstieg in diese Technologien zu vereinfachen.

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