Von Mendel zur Gentechnik - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Von Mendel zur Gentechnik

Wie moderne Verfahren und genetisches Wissen die Pflanzenzüchtung veränderten

Seit den Tagen Mendels und seinen Kreuzungsexperimenten hat sich einiges verändert. Denn inzwischen geben sich viele Saatgut-Hersteller, Landwirte und auch Forscher nicht mehr mit der normalen Züchtung zufrieden. Das langwierige Kreuzen und wieder Kreuzen von Pflanzen, das Warten auf das jeweilige Ergebnis – all das macht die herkömmliche Züchtungspraxis sehr zeitaufwändig. Und da die Genetik gerade vieler Nutzpflanzen komplex ist, sind die Ergebnisse solcher Kreuzungen meist alles andere als vorhersehbar. Bis eine Sorte dann tatsächlich genau die gewünschten Eigenschaften in sich vereint, können daher Jahre vergehen. Zudem lässt sich manchmal das angestrebte Ziel mit konventioneller Züchtung gar nicht erreichen.

Hinzu kommt: die Wünsche und Ansprüche der Bauern, Lebensmittelhersteller und Verbraucher werden immer vielfältiger. Mehr Ertrag und geringere Produktionskosten sollen beispielsweise Getreide, Kartoffeln oder andere pflanzliche Erzeugnisse immer günstiger machen. Aber auch die globalen Klimaveränderungen und die wachsende Zahl der Erdbewohner erfordern immer besser angepasste, genügsamere und ertragreichere Sorten.

Triticale ist ein aus Weizen und Roggen gezüchtetes Getreide. Ohne den Einsatz von Kolchizin wäre das resultierende Saatgut steril. © MarkusHagenlocher / CC-by-sa 3.0

Beschleunigte Evolution

Viele Pflanzenzüchter warten daher nicht mehr darauf, bis natureigene Mutationsprozesse die gewünschten Eigenschaften bei den Pflanzen zutage bringen – sie helfen der Evolution nach. Dazu nutzen sie zum Beispiel radioaktive Strahlung oder das Gift Kolchizin. Letzteres führt dazu, dass aus einfachen Chromosomensätzen in den Zellen doppelte werden. Das Verfahren kam so zum Beispiel bei der Getreidesorte Triticale, einer Kreuzung aus Weizen (Triticum aestivum L.) und Roggen (Secale cereale L.), zum Einsatz, die in Deutschland vor allem in komplizierteren Lagen – etwa im Gebirge angebaut wird. Das Ergebnis: Ein geschmacklich zwischen Weizen und Roggen liegendes Getreide.

Mit Hilfe von Radioaktivität hingegen werden Mutationen in den Pflanzen hervorgerufen. Die Strahlung verursacht Erbgutschäden und -veränderungen, aus denen zufällig neue Merkmale hervorgehen können oder andere blockiert werden. Im nächsten Schritt selektieren und vermehren die Forscher dann gezielt jene Pflanzen, die durch diese Mutationen die gewünschten Eigenschaften erlangt haben. Aber auch diese Verfahren sind aufwändig und führen längst nicht immer zum gewünschten Erfolg.

DNA: Die Wissenschaft greift heute direkt in das Erbgut der Pflanzen ein, indem sie zum Teil artfremde Gene einschleust. Auf diese Weise werden etwa Enzyme oder Schädling-Resistenzen aus Bakterien auf die Nutzpflanzen übertragen. © gemeinfrei

Direkter Griff ins Erbgut

Dank der Fortschritte in der Genetik und Gentechnik hilft hier der direkte Weg: Forscher und Züchter greifen ohne Umwege ins Erbgut der Pflanzen ein und schaffen so gezielt die Organismen, die alle gewünschten Eigenschaften in sich vereinen. Indem sie gezielt die Gene einschleusen, die diese Merkmale tragen, sparen sie Zeit und Aufwand. Doch die Abkürzung über die Grüne Gentechnik weckt auch völlig neue Möglichkeiten: Denn wenn ich schon gezielt Gene austausche oder neue einbaue, kann ich dies natürlich nicht nur innerhalb einer Art tun. Und genau hier wird es kritisch. Denn dank der Gentechnik können Pflanzen nun auch Gene oder Genstücke eingeimpft werden, die von einer anderen Pflanzenart oder sogar einem Tier oder Bakterium stammen.

Anzeige

Der Mensch greift damit auf eine Weise in die Natur ein, die mit herkömmlicher Züchtung nicht möglich ist – denn normalerweise verhindern Kreuzungsbarrieren die Paarung außerhalb der eigenen Art. Genau an diesem Punkt setzen auch Kritik und Sorge vieler Kritiker der Grünen Gentechnik an. Der Blick auf die neuen Methoden ist dabei jedoch von Land zu Land sehr unterschiedlich. Einige sind kritisch, während sich die Landwirte anderer Nationen geradezu auf die neu verfügbaren Saaten stürzten.

Soja-Bohne: In anderen Ländern ist die Bohne bereits einer der wichtigsten Futtermittellieferanten. Besonders in den USA werden riesige Flächen mit den Hülsenfrüchten bepflanzt. Hier handelt es sich allerdings meist um gentechnisch veränderten Soja. © Scott Bauer / USDA / gemeinfrei

In vielen Ländern längst Alltag

Fakt ist, dass es bereits eine große Produktpalette und Anwendung der Gentechnik in der Agrarwirtschaft gibt und die Grüne Gentechnik – trotz Rückschlägen – in den letzten Jahren in weiten Teilen der Welt einen wahren Boom erlebt. Laut transgen.de und der ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications) wurden 2012 bereits auf 170 Millionen Hektar weltweit transgene Pflanzen angebaut – vor allem Mais, Soja, Baumwolle und Raps. Spitzenreiter sind weiterhin die USA, wo etwa 80 Prozent des gesamten Soja-Anbaus mit genveränderten Sorten erfolgt. Sie werden aber dicht gefolgt von Brasilien, Argentinien, Kanada und Indien. So überholten laut transgen im vergangenen Jahr die Schwellen- und Entwicklungsländer erstmalig die Industrienationen beim Einsatz von modifiziertem Saatgut.

In der EU hingegen spielt die Gentechnik in der Agrarwirtschaft eine weit weniger bedeutende Rolle. Nur Spanien und Portugal bauen vor allem Mais in nennenswerten Mengen an. In Spanien macht der gegen den sogenannten Maiszünsler resistente Bt-Mais in einigen Regionen bis zu 90 Prozent der Anbaufläche aus – insgesamt kommt er mittlerweile auf ein Viertel der dortigen Produktion. Auch in Portugal stieg der Prozentsatz genetisch veränderten Maises. Die meisten anderen EU-Länder wie Polen, Deutschland und Schweden, ziehen sich dagegen aus dem Anbau gentechnisch veränderte Pflanzen zurück. Damit räume Europa den GVOs gerade mal 1,2 Prozent der Anbaufläche ein, so transgen.

  1. zurück
  2. |
  3. 1
  4. |
  5. 2
  6. |
  7. 3
  8. |
  9. 4
  10. |
  11. 5
  12. |
  13. 6
  14. |
  15. 7
  16. |
  17. 8
  18. |
  19. 9
  20. |
  21. 10
  22. |
  23. weiter

Kathrin Bernard
Stand: 12.04.2013

Anzeige

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

Diaschauen zum Thema

News zum Thema

Ohne Wildbienen kein Obst und Gemüse
Auch Honigbienen können den Rückgang von wilden Bestäuber-Insekten nicht ausgleichen

Bio-Tomaten haben mehr Vitamine
Mildem Stress ausgesetzte Pflanzen produzieren mehr gesundheitsfördernde Substanzen

Uraltes Erfolgsteam: Bienen und Blumen
Genetische Studie belegt: Vor 120 Millionen Jahren begann die gemeinsame Karriere der Blütenpflanzen und Bienen

Riesen-Pflanzen per Genmanipulation
Genetischer Schalter verzögert Blüte und lässt Pflanzen größer werden

Zuviel Kohlendioxid mindert Ernteerträge
Forscher zeigen: Für Getreide müssen neue Zuchtstrategien entwickelt werden

Forscher entschlüsseln Tomatengenom
Erbgut-Verdreifachung ebnete Weg zu fleischigen Früchten

Manipulierte Pflanze wächst im Stockdunkeln
Ausgetauschtes Sensormolekül gaukelt Ackerschmalwand die Gegenwart von Licht vor

Dossiers zum Thema

Tabak - Vom Geschenk der Götter zum Umweltkiller

Anzeige
Anzeige