Kartoffeln und Tomaten werden jedes Jahr von zahlreichen Krankheitserregern attackiert. Mit dem Einschleusen eines sogenannten Wildpflanzen-Gens könnten Kulturpflanzen in Zukunft gegen eine Reihe von krankmachenden Bakterien geschützt werden.

Durch den Transfer eines Wildpflanzen-Gens lassen sich Kulturpflanzen wie Tomaten und Kartoffeln möglicherweise mit einem Schlag gegen viele verschiedene Bakterien wappnen. Bei dem Gen handelt es sich um die Anlage für einen Immunrezeptor, der beim Befall mit Bakterien aktiviert wird und dann eine Abwehrreaktion der Pflanze auslöst. Das berichtet ein internationales Forscherteam in Journal "Nature Biotechnology".

In Laborversuchen wurden durch den Gentransfer unter anderem die bakterielle Fleckenkrankheit, die bakterielle Welke sowie die Schleimkrankheit der Kartoffel deutlich eingedämmt.

Gen bringt neue Abwehrstrategie

Cyril Zipfel vom The Sainsbury Laboratory (Norwich/Großbritannien) und seine Mitarbeiter hatten für den Transfer ein Gen ausgewählt, das einen sogenannten pattern-recognition receptor (PRR) bildet. Getreu seines Namens "Muster-Erkennungsrezeptor" erkennt dieser Rezeptor Bakterien anhand eines charakteristischen Musters in ihrem Erbgut. Das Muster kommt bei vielen Bakterienarten vor und ist essentiell wichtig für ihr Überleben. Die Hoffnung der Wissenschaftler ist deshalb, dass die Bakterien der neuen Pflanzenabwehrstrategie nicht einfach entwischen können, indem sie ihr Erbgut verändern und sich dem Rezeptor dann nicht mehr verraten.

Die Forscher übertrugen nun also das ausgewählte PRR-Gen, das bei Nachtschattengewächsen natürlicherweise nicht vorkommt, auf eine Tabakart (Nicotiana benthamiana) und auf eine Tomatenpflanze (Solanum lycopersicum). In ersten Versuchen zeigten sie, dass in den Blättern der gentechnisch veränderten Pflanzen chemische Verbindungen aus der Klasse der sogenannten reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) gebildet werden, wenn sie in Kontakt mit schädlichen Bakterien verschiedenster Gattungen kommen. Dies ist Anzeichen der Abwehrreaktion.

Schwächere Symptome

In weiteren Versuchen belegten die Wissenschaftler dann, dass Symptome der Pflanzenkrankheiten in den gentechnisch veränderten Pflanzen deutlich schwächer ausfielen als in unveränderten Kontrollpflanzen.

Durch das Aktivieren des pflanzeneigenen Immunsystems sollten sich der Einsatz von chemischen Schädlingsbekämpfungsmitteln – und die damit verbunden finanziellen, gesundheitlichen und Umweltbelastungen – reduzieren lassen, schreiben die Wissenschaftler.