Neue Wege im Pflanzenschutz

Die Biotechnologie hilft in der Landwirtschaft, ertragreiche Ernten für die Produktion von Nahrungs- und Futtermitteln sowie nachwachsenden Rohstoffen zu sichern. Damit können Pflanzen gegen Schädlinge, Pflanzenschutzmittel, Hitze, Kälte, Trockenheit gewappnet werden.

Schonende Bewirtschaftung des Ackers

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Soja ist eine der wichtigsten Kulturpflanzen der Welt. Ihre Bohne ist reich an Ölen und Eiweißen. Aus diesem Grund dient die Pflanze als Rohstoff für Tierfutter und Öl und wird zu rund 30.000 verschiedenen Nahrungsmitteln verarbeitet. Um den weltweit steigenden Bedarf an Soja zu decken, müssen bestmögliche Ernten erzielt werden. Deshalb werden in der modernen Landwirtschaft Unkräuter auf dem Acker mit bestimmten Herbiziden so kontrolliert, dass sie keine Konkurrenz für die Kulturpflanzen darstellen. Eine weitere Methode zur Eindämmung von Unkräutern ist die Bodenbearbeitung beziehungsweise das Unterpflügen. Unter Umständen kann der Ackerboden dadurch aber auch leichter durch Wind und Wasser abgetragen werden. Seit Mitte der Neunzigerjahre gibt es eine wirtschaftliche Alternative, bei der man Gentechnik mit modernen Herbiziden kombiniert: Dieses ist biologisch abbaubar und wirkt gegen ein breites Unkrautspektrum. Um nur das Unkraut und nicht die Nutzpflanze selbst zu schädigen, hat man die Sojapflanzen mittels Gentechnik gegen diese Herbizide tolerant gemacht. Wegen der hohen Wirksamkeit des Pflanzenschutzmittels kann der Landwirt auf das Unterpflügen verzichten und verhindert so, dass möglicherweise wertvoller Ackerboden abgetragen wird. Außerdem können weniger Herbizidanwendungen notwendig sein. Auf diese Weise lassen sich Arbeits- und Zeitaufwand ebenso wie die Treibstoffkosten für den Traktor verringern und gleichzeitig die Erträge sichern. Wegen dieser Vorteile hat die Anbaufläche gentechnisch veränderter Sojapflanzen seit ihrer landwirtschaftlichen Einführung im Jahr 1996 weltweit stetig zugenommen. Im Jahr 2004 betrug sie bereits 4.840 Hektar – fast das Eineinhalbfache der Fläche Deutschlands.​

Erntesicherung in Entwicklungsländern

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Zu den wichtigsten Nahrungspflanzen in tropischen Ländern zählt die Cassava – in Europa auch Maniok genannt. Sie ist neben Reis, Mais und Zuckerrohr das Grundnahrungsmittel für über 500 Millionen Menschen. Ihre Blätter werden als vitaminreiches Gemüse verzehrt; die stärkehaltige Wurzel wird zur Herstellung verschiedener nahrhafter Gerichte verarbeitet. Da die Cassava durch klassische Züchtung nur sehr schwer resistent gegen Pflanzenkrankheiten gemacht werden kann, ist sie für diese besonders anfällig. Dies führte bereits häufig zu Hungerkatastrophen und dazu, dass über 500 Manioksorten vom Aussterben bedroht sind. Besonders verheerend wirkt sich das so genannte Maniok-Mosaik-Virus aus. Es zerstört bis zu 95 Prozent der Maniokwurzelernte und hat in den vergangenen Jahren den Anbau in Teilen von Ost- und Zentralafrika zeitweise zum Erliegen gebracht. Das Virus wird durch eine bestimmte Fliegenart übertragen. Bislang hat man versucht, seine Ausbreitung durch den Einsatz von Insektenbekämpfungsmitteln einzudämmen, weil es gegen Viren keine Pflanzenschutzmittel gibt. Deshalb setzen viele Entwicklungsländer im Rahmen internationaler Zusammenarbeit beim Pflanzenschutz auf gentechnische Lösungen als Alternative zur klassischen Pflanzenzüchtung. Schweizer Forscher haben mit unterschiedlichen Ansätzen bereits gentechnisch veränderte Cassava-Pflanzen produziert, die gegen das Maniok-Mosaik-Virus resistent sind. Diese Pflanzen werden derzeit im Labor genauer untersucht und sollen anschließend im Rahmen von Feldversuchen in Afrika auf ihre Anbautauglichkeit geprüft werden.​

Abwehrkräfte für Ackerpflanzen

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Im Kartoffelanbau führen mehrere Arten von Pflanzenviren alljährlich zu wirtschaftlichen Schäden. Wenn nur drei Prozent aller angebauten Kartoffelpflanzen mit bestimmten Viren infiziert sind, dürfen Pflanzenzüchter daraus gewonnenes Saatgut nicht mehr verkaufen, weil es den hohen Qualitätsstandards in der Landwirtschaft nicht mehr entspricht. Zwar gibt es bereits Kartoffelsorten mit natürlichen Virusresistenzen, aber die Übertragung der Widerstandsfähigkeit in neue Sorten durch herkömmliche Pflanzenzüchtung ist schwierig und zeitaufwändig. Grund hierfür ist die Tatsache, dass bei der Züchtung hochwertiger Kartoffelsorten sehr viele Qualitätseigenschaften kombiniert werden müssen und nicht wieder verloren gehen dürfen. Eine Alternative hierzu bietet die gentechnische Übertragung von Teilen des Erbmaterials der Viren. Werden diese Abschnitte in der Kartoffelpflanze aktiv, tritt ein natürlicher Schutzmechanismus in Kraft, der die Vermehrung der Viren unterdrückt. Zahlreiche Forschergruppen haben durch Labor- und Feldversuche die Wirksamkeit dieses Ansatzes inzwischen bestätigt. Der besondere Vorteil der gentechnischen Methode liegt darin, dass Resistenzen gegen mehrere Virusarten gleichzeitig mit geringem Arbeits- und Zeitaufwand in die Kartoffel übertragen werden können.

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Ansprechpartner

Dr. Ricardo Gent

E-Mail: gent@dib.org

Stanislaus Koch

E-Mail: s.koch@dib.org