Apfel

Bei Apfelbäumen unterscheidet man zwischen Niederstammsorten, die kommerziell in Plantagen angebaut werden und Hochstammsorten, die man in extensiv bewirtschafteten Streuobstwiesen findet. Der Ertrag ist hier geringer, die Vielfalt aber vor allem an alten Sorten groß.

Apfelbäume wachsen in gemäßigten Klimaregionen. Der kommerzielle Anbau von Äpfeln findet hauptsächlich in China, den USA und Europa statt.

Die Frucht wird meist roh verzehrt oder verarbeitet zu Marmelade, Fruchtzubereitungen, Apfelmus oder Saft. Aus Apfeltrester wird Pektin (Geliermittel E 440) hergestellt.

Beispiele Forschung und Entwicklung (Gentechnik, neue Züchtungsverfahren)

Resistenz gegen Krankheiten. Die Züchtung krankheitsresistenter Apfelsorten ist schwierig und langwierig. Es kann mehrere Jahrzehnte dauern, bis eine widerstandsfähige Sorte mit genießbaren Früchten gefunden ist. Zwar gibt es einige Apfelsorten, die besser mit diversen Krankheiten zurechtkommen, doch gerade die beliebten, von den Konsumenten bevorzugten Sorten wie Gala und Golden Delicious sind stark anfällig.

• Feuerbrand ist die weltweit bedeutendste bakterielle Krankheit bei Äpfeln. Sie wird durch das Bakterium Erwinia amylovora hervorgerufen und befällt auch andere Kernobstgehölze wie Birne oder Quitte. 2014 wurde in einem Wildapfel ein Resistenzgen gegen Feuerbrand identifiziert und in die Sorte Gala übertragen und von 2016 bis 2021 in der Schweiz auf dem Freisetzungsgelände Protected Site versuchsweise angebaut.
  Solche Pflanzen, in die ausschließlich Erbmaterial aus dem Genpool der selben Art eingebracht wurde, nennt man cisgene Pflanzen. Sie gelten in Europa als „gentechnisch verändert“ (gv) und unterliegen bei Zulassung, Sicherheitsbewertung und Kennzeichnung allen für GVO geltenden Rechtsvorschriften.
  
  Mit den neuen Methoden des Genome Editings ist es inzwischen auch gelungen, eine Feuerbrandresistenz in den Apfelsorten Gala und Golden Delicious zu erzeugen. Italienische Wissenschaftler schalteten mit Hilfe der Gen-Schere CRISPR/Cas ein Gen aus, das eine Rolle bei der Anfälligkeit gegenüber Feuerbrand spielt. Sie konnten damit die Feuerbrandsymptome um etwa die Hälfte verringern.
• Apfelschorf und Apfelmehltau sind Krankheiten, die durch Pilze hervorgerufen werden. In einem Gemeinschaftsprojekt der ETH Zürich, des Julius Kühn-Instituts in Dresden-Pillnitz und der Universität Wageningen übertrugen Wissenschaftler aus Wildäpfeln ein Resistenzgen gegen Apfelschorf auf die Apfelsorte Gala. Die schorfresistenten, cisgenen Apfelpflanzen wurden von 2011 bis 2021 im Freiland auf dem Gelände des niederländischen Agrarforschungsinstituts in Wageningen getestet. 2014 trugen die Apfelbäume erstmals Früchte und blieben frei von Apfelschorf.

Nicht-bräunende Äpfel. Das kanadische Biotech-Unternehmen Okanagan Specialty Fruits hat gv-Apfelbäume entwickelt, deren Früchte nach dem Aufschneiden nicht mehr braun werden. Dazu wurde ein Gen für das Enzym Polyphenoloxidase (PPO) abgeschaltet, das Oxidationsprozesse reguliert. Zunächst wurden die Apfelsorten Golden Delicious und Granny Smith auf diese Weise gentechnisch verändert und in den USA sowie in Kanada Anfang 2015 zugelassen. 2016 folgte in den USA die Sorte Fuji, 2018 in Kanada. 2017 begann die Vermarktung der ersten gv-Äpfel in den USA (Markenname Arctic). Seit April 2024 sind auch nichtbräunende Äpfel der Sorte Gala in Kanada zugelassen.

Erhöhter Anthocyan-Gehalt. Die Universität Wageningen hat eine Freisetzung beantragt (2016-2026) für Apfelbäume, die mehr roten Farbstoff bilden. Der sekundäre Pflanzenstoff soll gesundheitsfördernd sein, kommt aber oft in Äpfeln vor, die nicht gut schmecken. Ein Gen, das die Anthocyan-Biosynthese reguliert, wurde in gut schmeckende Apfelsorten übertragen (cisgener Ansatz: nur arteigenes Erbmaterial).

Veränderter Blühzeitpunkt. Durch Übertragung eines Gens wurden Apfelpflanzen entwickelt, die bereits im ersten Jahr nach der Aussaat blühen. Dadurch können konventionelle Züchtungsprozesse beschleunigt werden. Eine Apfelpflanze blüht natürlicherweise das erste Mal erst nach sechs bis zehn Jahren.

Bessere Bewurzelung. Wissenschaftler der schwedischen Universität für Agrarwissenschaften beantragten 2015 eine vierjährige Freisetzung mit Apfel- und Birnenbäumen, die auf gentechnisch veränderte Wurzelstöcke gepfropft worden waren. Die transgenen Wurzelstöcke waren in Labor- und Gewächshausversuchen besser in der Lage den Boden zu durchwurzeln als herkömmliche Wurzelstöcke.