Cisgene Kartoffeln gegen Kraut- und Knollenfäule: 80 Prozent weniger spritzen

(02.05.2016) Kartoffeln, die dauerhaft gegen die Kraut- und Knollenfäule gewappnet sind - diesem Ziel sind Wissenschaftler der Universität Wageningen ein großes Stück nähergekommen. Sie statteten gängige Kartoffelsorten mit verschiedenen Resistenzgenen aus Wildkartoffeln aus und testeten sie über mehrere Jahre im Freiland. Um eine dauerhafte Resistenz zu erreichen, wurde zusätzlich ein geeignetes Resistenzmanagement erprobt. Das auf zehn Jahre angelegte Projekt wurde nun erfolgreich abgeschlossen und die Ergebnisse veröffentlicht. In der landwirtschaftlichen Praxis könnten mit diesen gv-Kartoffeln 80 Prozent der Fungizid-Spritzungen eingespart werden.

Die Kraut- und Knollenfäule, ausgelöst durch den Erreger Phytophthora infestans ist weltweit ein großes Problem im Kartoffelanbau. Die Landwirte müssen bis zu 15-mal pro Jahr Fungizide spritzen, um die verheerende Kartoffelkrankheit wenigstens einzudämmen und die Ertragsverluste in Grenzen zu halten. Im Biolandbau versucht man dem Erreger mit Kupfer beizukommen. Bislang ist es nicht gelungen, dauerhaft resistente Sorten zu züchten, vor allem auch deshalb, weil der Erreger extrem anpassungsfähig ist und Resistenzen immer wieder überwindet.

Im Rahmen des Forschungsprogramms Durable Resistance against Phytophthora (DuRPh) übertrugen Wissenschaftler der Universität Wageningen (Niederlande) verschiedene Resistenzgene aus Wildkartoffeln in gängige Kartoffelsorten. Dabei verfolgten sie einen sogenannten cisgenen Ansatz, das heißt sie arbeiteten zwar mit gentechnischen Methoden, verwendeten aber nur Erbmaterial aus Kartoffel.

Insgesamt 13 Resistenzgene aus Wildkartoffeln wurden genetisch charakterisiert. Drei dieser Gene, die am besten geeignet waren, wurden einzeln oder in verschieden Kombinationen in vier gängige Kartoffelsorten (Désirée, Première, Aveka, Atlantic) übertragen. Nur zu Beginn wurde noch mit einem Markergen (Kanamycin-Resistenz) gearbeitet, um schneller die Funktionalität und die Stabilität der Gene und Genkombinationen austesten zu können. Im weiteren Versuchsverlauf wurde dann auf dieses verzichtet und schließlich die besten cisgenen Events ausgewählt, um sie in Feldversuchen auf ihre Resistenz gegen Phytophthora zu prüfen. Es zeigte sich, dass die übertragenen Resistenzgene tatsächlich dazu führten, dass bislang anfällige Sorten eine hohe Resistenz aufwiesen. Der beste Schutz wurde durch mehrere Resistenzgene erreicht.

Um die Resistenz auch auf Dauer zu erhalten, wurde zusätzlich ein geeignetes Resistenzmanagement erarbeitet. Dabei geht es im Kern darum, Kartoffelsorten mit verschiedenen Kombinationen von Resistenzgenen zeitlich und räumlich flexibel einzusetzen. Durch eine anbaubegleitende Beobachtung soll sichergestellt werden, dass sobald eine der Resistenzen durch den Erreger überwunden wurde, im Folgejahr eine Sorte mit anderen Resistenzgenen zum Einsatz kommt. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass auf diese Weise der Einsatz von Fungiziden um 80 Prozent reduziert werden könnte.

Neben der wissenschaftlichen Arbeit war den Forschern auch die öffentliche und politische Diskussion um die Grüne Gentechnik ein wichtiges Anliegen. So wurden Landwirte, Kartoffel-Verarbeiter sowie auch die interessierte Öffentlichkeit in die Projektdurchführung einbezogen etwa durch jährliche Besuchstage auf den Versuchdsfeldern.

Für eine mögliche Anwendung der Forschungsergebnisse in der landwirtschaftlichen Praxis wird jedoch entscheidend sein, ob cisgene Kartoffeln auch in Zukunft als GVO (gentechnisch veränderter Organismus) eingestuft werden.