Genomeditierter Weizen

Ziel: Den Gehalt an giftigem Acrylamid in Lebensmitteln senken

10.09.2021

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Hier ist ein Anbauversuch mit Weizen im Gewächshaus zu sehen. Doch es ist nicht irgendeine herkömmliche Züchtung, es ist genomeditierter Weizen. Das Ziel der Veränderung: Weizen mit niedrigem Asparagingehalt. Denn aus freiem Asparagin im Weizenmehl entsteht beim Backen und Rösten krebserregendes Acrylamid. Daher ist prinzipiell fast jedes Weizen-Produkt betroffen. (Bildquelle: © Rothamsted Research)
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Das Team um Prof Nigel Halford vom Agrarforschungsinstitut Rothamsted Research in Großbritannien hat den genomeditierten Weizen entwickelt. Im Bild (v.l.n.r.): Prof Nigel Halford, Joe Oddy, und Sarah Raffan. (Bildquelle: © Rothamsted Research)
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Sarah Raffan inspiziert den neuen Weizen im Gewächshaus. Das Team wollte bei den Gewächshausversuchen überprüfen, ob der genomeditierte Weizen tatsächlich weniger Asparagin im Samen enthält. (Bildquelle: © Rothamsted Research)
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Die Aminosäure Asparagin entsteht durch das Enzym Asparaginsynthetase. Weizen besitzt gleich fünf solcher Gene. Doch nur eines davon – TaASN2 – ist im Embryo stark aktiv. Das britische Forschungsteam um Prof Nigel Halford hat deshalb beschlossen, dieses Gen mit einer präzisen Genschere auszuschalten. (Bildquelle: © Rothamsted Research)
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Die verwendete Genschere war CRISPR-Cas9. Damit haben die Forschenden im Gen TaASN2 Knock-out-Mutationen erzeugt und es so ausgeschaltet. Da Weizen hexaploid ist, musste die Methode an sechs Stellen im Erbgut greifen, um die Aktivität von TaASN2 vollständig zu unterdrücken. Bei einigen Pflanzen ist das gelungen, bei anderen nicht komplett. (Bildquelle: © Rothamsted Research)
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Das Experiment bestätigte in jedem Fall die Theorie: Während der Wildtyp durchschnittlich 1,6 mmol/kg Asparagin in den Samen enthielt, ging die Asparaginkonzentration bei den erfolgreichsten Mutationen auf einen Mittelwert von lediglich 0,14 mmol/kg zurück – ein Senkung um mehr als 90 Prozent. (Bildquelle: © Rothamsted Research)
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Nun soll sich der genomeditierte Weizen unter „normalen“ Anbaubedingungen beweisen. Ende August 2021 hat die zuständige Regulierungsbehörde DEFRA in Großbritannien grünes Licht für einen Freilandversuch gegeben. Damit wird erstmals im Herbst 2021 eine genomeditierte Weizenpflanze in Europa im Feldversuch angebaut. (Bildquelle: © Rothamsted Research)
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