“Smart Breeding” ermöglicht Kombination von Selbstschutz und Ertrag
München – Wie sich die natürlichen Abwehrkräfte von Maispflanzen stärken lassen, haben Genetiker der Technischen Universität München http://www.tum.de herausgefunden. Das Team um Universitätsprofessor Alfons Gierl ist es gelungen, den Stoffwechselweg des Benzoxazinoids DIMBOA aufzuklären, der in Jungpflanzen als Schutzstoff gegen Schädlinge wie den Maiszünsler fungiert. Aus ihren Erkenntnissen soll mit Hilfe des “Smart Breeding”, auch Präzisionszüchtung genannt, der Abwehrmechanismus für den modernen Maisanbau nutzbar gemacht werden. Durch den Anbau solcher Maissorten, die sich aus eigener Kraft gegen Schädlinge schützen, könnte auch der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln stark reduziert werden.
Mais ist eine der wichtigsten Nahrungs- und Futterpflanzen weltweit, Krankheiten und Schädlinge verursachen aber häufig beträchtliche Ernteschäden. Gentechnisch veränderter Mais allerdings stößt bei Politik und Verbrauchern auf wenig Gegenliebe. Deshalb suchen die Forscher des Wissenschaftszentrums Weihenstephan http://www.wzw.tum.de nach pflanzeneigenen Schutzmechanismen. “Das DIMBOA ist ein richtiges Breitbandtoxin, das verschiedene Stoffwechselprozesse in Insekten beeinflusst”, erklärt Gierl. “Zwar ist es in vielen Gräsern, auch in Roggen und Weizen enthalten. Man findet es aber nur in Jungpflanzen. Die Pflanzen investieren nämlich nur in die junge Entwicklungsphase, damit der Keim aus dem Boden und die Pflanze bis zur Fortpflanzung kommt.” In einem Archiv alter Maissorten fanden die Forscher aber Linien, die auch noch in ausgewachsener Form größere DIMBOA-Konzentrationen aufwiesen. Sie wählten 26 in Frage kommende Linien aus, zogen sie im Gewächshaus heran und analysierten die Versuchspflanzen nach einigen Wochen. Zwei der Sorten zeigten denn auch deutlich höhere Abwehrkräfte im Zellsaft als die restlichen geprüften Linien.
Allerdings können diese nicht mit der Ertragskraft moderner Maissorten mithalten. In einem nächsten Schritt müssen also die Eigenschaften “Selbstschutz” und “Ertrag” beispielsweise durch klassische Züchtung kombiniert werden, indem zwei in diesen Punkten herausragende Maislinien miteinander gekreuzt werden. Da die Pflanzenforscher durch die genetische Analyse genau bestimmen können, auf welchen Chromosomen die relevanten Gene sitzen, könne der gesamte Züchtungsprozess wesentlich verkürzt werden. “Das Ganze wäre dann auch völlig ohne Gentechnologie machbar, was bei den derzeitigen Akzeptanzproblemen sicher von Vorteil ist”, sagt Gierl. Auch der Ertrag der modernen Sorten würde durch das Einkreuzen der Eigenschaften von Pflanzen mit längerer DIMBOA-Synthese nicht wesentlich beeinflusst. (Ende)
