Professor Dr. Ulrich Wobus: Ein Zoologe wird Pflanzenforscher

Ulrich Wobus galt schon zu DDR-Zeiten als herausragender Wissenschaftler und Pionier der Gentechnik in der DDR. Seine Karriere als Pflanzenforscher begann im Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), dessen Leitung er nach der Wende für viele Jahre übernahm. Mit Pflanzenforschung.de spricht er über die Bedeutung pflanzlicher Vielfalt in der Landwirtschaft, Pflanzenforschung im System DDR und die Herausforderungen für Nachwuchswissenschaftler heute.

Pflanzenforschung.de: In den 60er und 70er Jahren haben Sie noch an Insekten geforscht. Wie wurden Sie zum Pflanzenforscher?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Meine Diplomarbeit habe ich an Schaben gemacht. Mich interessierte dabei, wie Entwicklungsvorgänge durch den Tag-Nacht-Rhythmus gesteuert werden (Circardianer Rhythmus). Mitte der 60er Jahre war dann die Molekularbiologie stark im Aufblühen und ich wollte das Thema molekular fassen.  So kam ich auf die Riesenchromosomen, in denen sich Veränderungen der Genaktivität anhand von Strukturveränderungen (Puffs) zeigen. Ich wollte wissen, ob vielleicht einzelne Puffs als Ausdruck der Genaktivität im circadianen Rhythmus schwingen und begann mich umzusehen, wer mit Riesenchromosomen arbeitet.

Das war damals in Gatersleben am Institut für Kulturpflanzenforschung. In einer kleinen Forschungsgruppe erzielten wir an den sehr großen Speicheldrüsenchromosomen von Zuckmückenlarven interessante Ergebnisse zum Zusammenhang zwischen einzelnen Genen und ihren Produkten (mRNA, Protein). Mit Aufkommen der Klonierungstechniken ließen sich solche Fragen jedoch besser an der Fruchtfliege Drosophila bearbeiten. Drosophila wollten wir jedoch in Gatersleben nicht einführen. So beschlossen wir an einem schwerpunktmäßig Pflanzenforschungsinstitut eine Kulturpflanze zu wählen, nämlich die im Institut gut etablierte Ackerbohne, und zwar speziell deren Samen. Sie bilden große Mengen Reserveproteine, so dass auch eine für die Isolation günstige Menge an mRNA zu erwarten war. Wir haben daraufhin all die im System Riesenchromosomen etablierten molekularbiologischen Methoden genutzt, um - gemeinsam mit der Arbeitsgruppe von Klaus Müntz im Institut - die Samenentwicklung molekular-biochemisch zu erforschen.

Pflanzenforschung.de: Als sie zur Pflanze wechselten, haben sich da neue Fragen, Ideen und Visionen aufgetan?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Ich kam ja sozusagen aus der Zoologie und war als Biologe immer an evolutionsbiologischen Fragen interessiert: Wie ist das in der Pflanze? Wie ähnlich sind die Prozesse den tierischen? Man wusste bereits viel über tierische Systeme aber sehr wenig über pflanzliche. Das war eine Chance.

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Pflanzenforschung.de: Musste man sich in der DDR auch die richtigen Themen suchen, um gefördert zu werden?

Professor Dr. Ulrich Wobus: In der Wissenschaftspolitik der DDR hatte man die Bedeutung, und Chancen der Molekularbiologie auch für die Wirtschaft frühzeitig erkannt und darauf gesetzt. Wenn die gewählte Thematik dann noch ein wichtiges anwendungsorientiertes und wirtschaftlich relevantes Ziel hatte, waren die Gestaltungsspielräume relativ groß. Als Wissenschaftler musste man sich aber auch im internationalen Kontext eine geeignete Nische suchen, um wahrgenommen zu werden. Auf dem Gebiet der Samenentwicklung rechneten wir uns Chancen aus, international einigermaßen mithalten zu können.

Pflanzenforschung.de: Hat Ihnen die Tatsache, auf diese modernen Methoden zu setzen bei Ihrer Forschung letztendlich den Rücken freigehalten?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Ja schon. An den Universitäten wurde es wegen der Hochschulreform in der DDR gerade etwas ungemütlich. Auch deshalb bin ich von der Humboldt-Universität gern nach Gatersleben gewechselt. Gatersleben war im Vergleich zur Uni eine Oase. Wir hatten keine Studenten, nur Doktoranden und dadurch auch zunächst nur geringen politischen Druck. Man konnte sich ganz gut wegducken.

In der DDR waren wir die ersten, die im Lande eukaryotische Gene kloniert hatten und in der molekularen Pflanzenforschung das führende Institut. Wir bearbeiteten im Verbund ein großes angewandtes Projekt an der Ackerbohne, in der wir den Anteil an schwefelhaltigen Aminosäuren erhöhen wollten. Diese sind essentiell für die tierische und menschliche Ernährung, in Pflanzensamen, die  etwa 75% unserer Nahrung ausmachen (den Umweg über das Tier eingerechnet), aber nur in sehr geringer Konzentration  enthalten.

Pflanzenforschung.de: Wie waren die sonstigen Rahmenbedingungen für einen Pflanzenforscher in der DDR?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Die Probleme betrafen ja nicht nur Pflanzenforscher. Bis in die 50er Jahre konnten viele Disziplinen wie Biochemie und Physiologie noch mithalten. Als jedoch immer neue Technologien mit spezifischen Geräten und Chemikalien hinzukamen, die man aus dem Westen kaufen musste, vergrößerte sich der Abstand. Oft halfen dann West-Kollegen mit sogenannten „Hosentaschenimporten“. Durch die Verwaltung des Mangels hatte sich das System zudem extrem bürokratisiert. Ich erzähle z.B. gerne, dass wir um DNA zu synthetisieren die vier Nukleosidtriphosphate, also die vier Vorstufen-Bausteine der DNA, bestellten. Die Bürokraten in Berlin wollten aber sparen und glaubten, dass auch zwei reichen müssten. Als Wissenschaftler hatte man da wenig Einfluss. Nur der Direktor konnte intervenieren.

Pflanzenforschung.de: Nach der Wende prägten Sie die Neuausrichtung des IPK Gaterslebens und übernahmen als Gründungs- und Geschäftsführender Direktor für 15 Jahre die Leitung des Institutes. Heute ist es in der Öffentlichkeit vor allem wegen seiner Genbank berühmt. Wie entstand die Idee, Samen und Pflanzenmuster zu archivieren?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Die Idee ist eigentlich schon alt. Man hat schon Ende des 19. Jahrhunderts erkannt, dass durch die Züchtung neuer, verbesserter Kulturpflanzen die alten Sorten außen vor blieben. Und man war sich bewusst, dass die alten Sorten Eigenschaften besaßen, die nicht verloren gehen durften. Die Gründung des später Gaterslebener Instituts 1943 bei Wien geht letztendlich auch auf diese Idee der Sammlung und Erhaltung ‚pflanzengenetischer Ressourcen’ und deren Nutzung in Forschung und Züchtung zurück, die durch den sowjetischen Genetiker Nikolai Vavilov sehr befördert worden war. Er hatte bereits in den 1920er und 1930er Jahren eine große Genbank im heutigen St. Petersburg aufgebaut.

Pflanzenforschung.de: Wer nutzt die Genbank heute?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Jährlich werden im Schnitt mehr als 15.000 Muster kostenfrei in alle Welt an Forschungseinrichtungen, Züchter, aber auch an Kloster- und Schulgärten verschickt. Hauptsächlich handelt es sich dabei um alte Kulturpflanzensorten. In einigen Fällen gehen die Pflanzen sogar in Länder zurück, in denen sie ursprünglich gesammelt wurden, heute aber dort nicht mehr vorhanden sind.

Bei den Genbanken geht es aber nicht nur darum, Pflanzenmaterial (meist Samen) einzulagern und wegzufrieren. Noch wichtiger ist, dass Material auch zu nutzen. Besonders heute, mit all den neuen Technologien wie Markertechniken und Hochdurchsatz-Sequenzierungsmethoden ist man in die Lage versetzt, diese in den Genbanken bewahrte Vielfalt für die Forschung und die Züchtung viel effektiver und präziser zu nutzen. Je weiter diese Techniken fortschreiten, umso wichtiger werden die Genbanken.

Pflanzenforschung.de: Oft wird kritisiert, dass die Monokulturen der heutigen Landwirtschaft zu einer regelrechten Generosion führen?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Die Sachlage ist sehr komplex. In Deutschland werden zwar zu wenige Kulturpflanzenarten großflächig angebaut, vor allem Mais, Raps, Weizen, Gerste, Kartoffel. Innerhalb dieser Arten aber bieten die Züchter eine vergleichsweise große Sortenvielfalt an. Was uns fehlt ist die Artenvielfalt, z.B. der verstärkte Anbau von Leguminosen als Proteinlieferanten. Insgesamt stellen Monokulturen und die moderne Landwirtschaft durchaus eine Gefahr für die biologische Vielfalt insgesamt dar.

Pflanzenforschung.de: Wenn sie Pflanzenforschung in Deutschland hören, woran denken Sie? Was zeichnet die Pflanzenforschung in Deutschland aus? Wo nimmt Deutschland eine negative Sonderrolle ein?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Ich denke, dass besonders die molekulare Pflanzenphysiologie in Kombination mit der Gentechnik in Deutschland sehr stark vorangetrieben wurde. Das trifft auch für die Grüne Gentechnik zu. Diese muss aber in einem Umfeld arbeiten, das rechtlich und politisch nicht schlechter nicht sein könnte. Das ganze Forschungsgebiet der Pflanzenbiotechnologie wird dadurch weitgehend ausgebremst. Welcher deutsche Nachwuchswissenschaftler geht schon in eine Forschungsrichtung, in der er nur noch im Ausland echte Perspektiven hat?

Pflanzenforschung.de: Die technischen Möglichkeiten der Pflanzenforschung haben in den vergangenen Jahrzehnten eine rasante Entwicklung vollzogen. Haben sich dadurch auch die Forschung und die Wissenschaftler verändert?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Als ich in der Wissenschaft anfing, konnte man als Einzelner mit einer guten Idee und einer kleinen Gruppe gute Beiträge zur Forschung leisten. Heutzutage ist man von einer Vielzahl komplexer Technologien abhängig. Wenn Sie ein Paper  gut publizieren wollen, müssen sie meistens gleich Daten aus dem gesamten Omics-Spektrum mitliefern. So etwas können meist nur noch sehr große Gruppen oder große Forschungsverbünde mit den entsprechenden Kollaborationen leisten. Der einzelne, mitwirkende Wissenschaftler erhält weniger Aufmerksamkeit und damit weniger motivierenden Zuspruch.

Hinzu kommt, dass schon junge Gruppenleiter dazu verdammt sind, vor allem  Projektanträge und Forschungsberichte zu schreiben. Dass ein Gruppenleiter selbst noch experimentiert, kommt kaum noch vor. Ich denke, die Leute verlassen viel zu früh das Labor. Das kann der Wissenschaft nicht förderlich sein.

Pflanzenforschung.de: Hatten Sie als Direktor des Institutes Gatersleben noch Gelegenheit, die Pipette in die Hand zu nehmen?

Professor Dr. Ulrich Wobus: Nein, dazu kommt man dann leider nicht mehr. Außerdem ist das für die Mitarbeiter auch eher nervig, wenn der Chef im Labor etwas machen will, was der Doktorand viel besser kann.

Pflanzenforschung.de: Wenn Sie sich wünschen dürften, noch eine Frage der Pflanzenforschung zu lösen, welche wäre das?

Professor Dr. Ulrich Wobus: In bin nach wie vor sehr an meinem langjährigen Forschungsthema interessiert, der Samenentwicklung. Wie kommunizieren während der Entwicklung die einzelnen Samengewebe miteinander? Warum ist in Einkeimblättrigen Pflanzen wie z.B. Gräsern das Endosperm das Hauptspeichergewebe, in den  zweikeimblättrigen Pflanzen jedoch der Embryo, während das Endosperm völlig zurück gebildet wird? Warum enthalten manche Samen mehr Protein und andere mehr Stärke?

Allgemein ist für mich die Evolution das Zentrum jeder Biologie. Leider aber wird die Evolution in heutigen Biologie-Studiengängen häufig ganz unzureichend behandelt. Ich kann nur jedem Biologen empfehlen, sich den Spruch von Theodosius Dobzhansky zu verinnerlichen: Nichts in der Biologie macht Sinn, außer im Licht der Evolution!

Pflanzenforschung.de: Vielen Dank für das Gespräch.