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Altes Ziel – neue Wirkung

Wie funktioniert die Grüne Gentechnik?

Doch wo kommt sie eigentlich zum Einsatz und was ist Ziel der Grünen Gentechnik? Einige der Einsatzgebiete sind nicht neu: So sollen höhere Erträge erzielt werden oder die Toleranz der Pflanzen gegen Stressfaktoren wie Krankheit, Schädlinge, Dürre und schlechte Böden gesteigert werden. Eben dies wollten auch schon die Inkas bei ihrer Kartoffelzucht in den Anden erreichen. Allerdings werden die Tricks der Forscher immer ausgefeilter, was sie angesichts der Monokulturen in denen unsere heutigen Nutzpflanzen meist angebaut werden auch müssen. Denn heutige Anbaumethoden fördern die Anfälligkeit der Pflanzen für Schädlinge und Unkräuter.

Roundup-Einsatz auf einer Apfelplantage: Beispiel der Verwendung von Roundup als Alternative zur Mahd in einer Apfelplantage. Foto aufgenommen in Tschars (Südtirol), Italien. © Mnolf / CC-by-sa 3.0

Und so werden heute Gene in Nutzpflanzen eingeschleust, die Soja, Mais, Baumwolle und Co. einen Vorteil gegenüber ihren hartnäckigen Konkurrenten – den Unkräutern – bringen sollen: Zum Beispiel beim Einsatz von Pflanzenvernichtungsmitteln auf den Feldern. Ein prominentes Beispiel für eine solche Anwendung ist das durch den Konzern Monsanto vertriebene „Allheilmittel“ Roundup.

Wie wirkt das Herbizid?

Das Herbizid Roundup wirkt gegen viele verschiedene Pflanzenarten. Denn das enthaltene Glyphosat hemmt ein für die meisten Nutzpflanzen und Unkräuter lebenswichtiges Enzym: die EPSP-Synthase (5-Enolpyruvylshikimat-3-phosphat-Synthase). Sie spielt eine wichtige Rolle bei der Produktion sogenannter aromatischer Aminosäuren wie Phenylalanin, Tyrosin und Tryptophan und ist damit für die Herstellung essenzieller Lebensbausteine der Pflanzen verantwortlich. Wird das Enzym gehemmt, sind die Folgen schwerwiegend: Die Pflanze kann nicht mehr wachsen – sie stirbt.

Bringt ein Bauer das Herbizid auf seine Felder aus, wird es von den Pflanzen vor allem über die Blätter aufgenommen. Von hier aus verteilt es sich bis in Spross und Wurzel und entfaltet seine Wirkung: Die besprühten Pflanzen sterben ab. Doch nicht so die transgenen Zuckerrüben, Raps-, Soja-, Baumwoll- oder Maispflanzen, die von den Saatgutherstellern oft gleich in Kombination mit dem Pflanzenvernichtungsmittel vertrieben werden. Denn sie tragen ein oder gleich mehrere fremde Gene in sich, die sie immun gegen das Gift machen. Diese meist von Bakterien stammenden Gene produzieren ein Enzym, das der EPSP-Synthase in seiner Funktion ähnelt, aber nicht durch Glyphosat blockiert wird. Die solcherart gentechnisch veränderten Pflanzen überstehen daher die Behandlung der Felder mit dem Pflanzenvernichtungsmittel Roundup problemlos, während alle „unerwünschten“ Kräuter zugrunde gehen.

Unkraut gewinnt die Überhand. Hier haben sich Disteln in ein Haferfeld gemischt. Durch die Verbreitung von Herbizid-Resistenzen wird das Unkraut-Problem immer größer. © Gerhard Elsner / CC-by-sa 3.0

Gute Idee – verheerende Folgen

Zunächst war das Ergebnis dieser in Kombination angebotenen Systeme auch erfolgversprechend und so haben sich diese Produkte in den 1990er Jahren auf dem Agrarmarkt schnell durchgesetzt. Heute zeigt sich jedoch, dass die Rechnung ohne die Natur gemacht wurde. Denn auf lange Sicht scheint es mit dem Erfolg dieser Idee nicht ganz so weit her zu sein. Ein uralter Mechanismus tritt in Aktion: die natürliche Selektion. So werden Unkräuter unter dem hohen, durch den Herbizid- Einsatz ausgeübten Selektionsdruck resistent gegen das Vernichtungsmittel Roundup. Obwohl die Saatguthersteller in ihren Marketing-Strategien noch immer die hohe Umweltverträglichkeit durch geringeren Herbizideinsatz betonen, tritt das Gegenteil ein: Die Landwirte müssen mehr und verschiedenartigste Mittel spritzen, um der gegen Roundup unempfindlichen Unkraut-Plage Herr zu werden.

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Harold Cobe vom Office of Pest Managment in Policy in Raleigh, North Carolina, vergleicht die Resistenzverbreitung bei den Unkräutern dabei mit der von Pharmazeutika-Resistenzen in der Medizin: „Unkräuter-Resistenz bestimmt die Spielregeln in der Landwirtschaft, genau wie es die Wirkstoff-Resistenz in der Gesundheitsbranche tut“.

Verschobenes Problem?

So müssen nun für den auf den ersten Blick genialen Ansatz Alternativen gefunden werden. Und schon sind Biotech-Firmen wie Dow AgroScience zur Stelle, um das Problem zu „lösen“. Ihre Idee: Das Problem soll umgangen werden, indem genveränderte Pflanzen erzeugt werden, die Kombi-Resistenzen gegen verschiedene Herbizid-Wirkstoffe in sich tragen. Dies soll sicherstellen, dass nicht die Unkräuter über Soja und Co. triumphieren. Allerdings weiß man aus der Erfahrung mit Resistenzen: Je höher der Selektionsdruck, desto schneller die Entwicklung und Ausbreitung von Resistenzen. Der vermeintliche Lösungsansatz könnte somit das Problem nur auf einen späteren Zeitpunkt verschieben – ganz abgesehen davon, dass die Vernichtung von Wildpflanzen und die Schaffung von Monokulturen durch Herbizideinsatz im Allgemeinen auch schwerwiegende ökologische Folgen nach sich ziehen.

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Kathrin Bernard
Stand: 12.04.2013

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Grüne Gentechnik
Von den Kartoffeln der Inkas zum Gen-Soja

Von Sonja bis Sokrates
Warum brauchen wir so viele Sorten?

Aussuchen und Vermehren
Von den Grundlagen der Züchtung

Regeln aus dem Klostergarten
Gregor Mendel und die Farbe der Erbsenblüten

Von Mendel zur Gentechnik
Wie moderne Verfahren und genetisches Wissen die Pflanzenzüchtung veränderten

Altes Ziel - neue Wirkung
Wie funktioniert die Grüne Gentechnik?

Salz, Dürre und neue Vitamine
Grüne Gentechnik für den Kampf gegen den Welthunger?

Ein Bakterium als Gentechnik-Helfer
Die Methoden der Grünen Gentechnik

Plasmidringe und Gen-Kanonen
Wie kommen die fremden Gene in die Pflanze?

Landen Gentech-Produkte auf unseren Tellern?
Die Regeln zur Kennzeichnung - und ihre Ausnahmen

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