Südtiroler Landwirt, Produktion | 10.04.2014

Kleiner Schritt gegen Feuerbrand

In der Zeit der Apfelblüte schwebt über den Südtiroler Obstwiesen immer auch ein Damoklesschwert namens Feuerbrand. Auf der intensiven Suche nach einer möglichen Lösung nutzt die internationale Forschung alle verfügbaren Methoden – auch die Gentechnik. von Bernhard Christanell

Die Forschung zum Feuerbrand läuft auf Hochtouren. Forscher in Deutschland und der Schweiz haben mit Hilfe von gentechnischen Methoden eine resistente Apfelsorte gezüchtet. (Foto: Stefan Kunz, UNI Konstanz)

Die Forschung zum Feuerbrand läuft auf Hochtouren. Forscher in Deutschland und der Schweiz haben mit Hilfe von gentechnischen Methoden eine resistente Apfelsorte gezüchtet. (Foto: Stefan Kunz, UNI Konstanz)

Mitte März ließ eine Meldung auf der Webseite der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich aufhorchen: Forscher der ETH und des Julius-Kühn-Instituts in Deutschland haben erstmals einen gegen Feuerbrand resistenten Apfel hervorgebracht. Sie verpflanzten mit Hilfe der Cisgenetik ein Resistenzgen aus einem Wildapfel in das Genom eines Apfels der Sorte Gala. Das Gen schützt den Baum wirksam vor der Infektion.
Auch am Versuchszentrum Laimburg in Pfatten traf diese Nachricht auf großes Interesse. Laimburg Direktor Michael Oberhuber erklärt: „Im Bereich der Züchtung gibt es eine neue Generation von Methoden, die sich wesentlich von der bisher bekannten Gentechnik unterscheiden. Eine dieser Methoden ist die Cisgenetik.“

Eingriff in das Erbgut des Apfels
Die Cisgenetik (wie die Transgenetik) befasst sich mit dem Verbessern einer Pflanze durch das gezielte Hinzufügen einer neuen Eigenschaft ins Erbgut.
Im Gegensatz zur klassischen Züchtung findet keine Vermischung der positiven und negativen Eigenschaften zweier Kreuzungspartner statt. Die Veränderung betrifft gezielt diese eine Eigenschaft. Dies ermöglicht, bereits etablierte Sorten weiter zu verbessern und etwa durch den Einbau von Resistenzgenen gegen Pflanzenkrankheiten den Aufwand für Pflanzenschutz zu reduzieren. „Die Entwicklung vollständig neuer Sorten ist wohlgemerkt nicht durch die Cisgenetik möglich“, stellt Oberhuber klar.
Cisgenen Organismen werden mit den verfügbaren biotechnologischen Methoden zusätzliche Gene eingebaut. Diese sind jedoch nicht wie bei sogenannten transgenen Organismen artfremd. Vielmehr erhält der Apfel nur Gene einer anderen Apfelsorte. Um zu erkennen, ob der Gentransfer erfolgreich war, wird das Gen zwar mit weiteren, artfremden Genen markiert. Die Forscher in der Schweiz und in Deutschland haben es aber geschafft, diese Fremdgene nachträglich aus dem Genom des Gala-Apfels zu entfernen, sodass nur Wildapfel-Gene übrig bleiben.

Nachweis von Cisgenetik nicht zweifelsfrei möglich
Das neue Gen wird an einer zufälligen Position im Erbgut der Zielpflanze eingebaut. Ob dies zu unerwünschten Nebeneffekten führt, muss von Fall zu Fall ermittelt werden. Gensequenzen, die zufällig ihre Position ändern, kommen jedenfalls auch in der Natur vor. Es wird dennoch intensiv daran geforscht, die Positionierung des neuen Gens im Erbgut gezielt steuern zu können.
„Die internationale Forschung hat gezeigt, dass durch Cisgenetik dasselbe Ergebnis wie durch klassische Züchtung erzielt wird und auch nicht zweifelsfrei nachzuweisen ist, dass es sich beim Endprodukt um eine cisgene Pflanze handelt“, erklärt Oberhuber.
Der große Unterschied zur klassischen Züchtung: Das Entwickeln einer neuen Apfelsorte mit klassischer Züchtung durch Kreuzen dauert 20 bis 30 Jahre. Durch Cisgenetik verbesserte Sorten würden nach vier bis sechs Jahren zur Verfügung stehen.
An cisgenen Apfelsorten wird übrigens nicht nur im Hinblick auf eine Lösung für das Feuerbrand-Problem geforscht. Auch andere weit verbreitete Krankheiten könnten so eingedämmt werden. Die Universität Wageningen in den Niederlanden hat 2011 beispielsweise einen Freisetzungsversuch mit einem schorfresistenten Gala gestartet.

GVO-Verbot und Mutation sind derzeit die größten Hürden
Was auf dem ersten Blick nach der Lösung aller Probleme klingt, ist aber nur ein Meilenstein auf einem langen Weg. Bis es zur flächendeckenden Einführung einer solchen Apfelsorte kommt, gilt es einige Hürden zu überwinden.
Zum einen ist der Anbau von gentechnisch veränderten Organismen – in der Schweiz ebenso wie in der EU – verboten. Die Europäische Kommission prüft zur Zeit die Rechtslage für eine Markteinführung. Eine EU-Arbeitsgruppe überprüft derzeit, ob cisgene Produkte unter das GVO-Gesetz fallen. Der Anbau ist derzeit auf jeden Fall nicht erlaubt.  „Laut Einschätzung der Europäischen Agentur für Lebensmittelsicherheit (EFSA) ist Cisgenetik nicht bedenklicher als klassische Züchtung durch Kreuzen“, betont Oberhuber.
Die EU-Kommission wird einen Entscheidungsvorschlag erarbeiten, der dem ständigen EU-Ausschuss für Lebensmittelkette und Tiergesundheit zur Abstimmung vorgelegt wird. Die letzte Entscheidung trifft der Ministerrat der EU-Landwirtschaftsminister.
Auf eine weitere Hürde weist der ETH-Pflanzenpathologe Cesar Gessler hin: „Das nun eingepflanzte Gen wirkt zwar schon, der Erreger braucht allerdings nur eine Mutation, um diese Resistenz zu umgehen. Das kann sehr schnell gehen.“ Es sei deshalb notwendig, dem cisgenen Gala-Apfel weitere Resistenzgene einzufügen, um deren Wirkung zu kumulieren. Dadurch sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass der Erreger den Infektionsschutz aushebelt. Erst dann könne daran gedacht werden, mit dem Pflanzen von cisgenen Bäumen im Freiland zu beginnen.

Chancen und Risiken eingehend diskutieren
Am Versuchszentrum Laimburg sind die Forscher daher bemüht, keine vorschnellen Hoffnungen zu schüren. „Die aktuellen Forschungsergebnisse aus der Schweiz zeigen, dass der cisgenetische Ansatz grundsätzlich funktioniert. Der Weg bis zu einem etwaigen Anbau cisgener Pflanzen ist dennoch lang. Denn Chancen als auch Risiken dieser Methoden müssen auf wissenschaftlicher, politischer und gesellschaftlicher Ebene eingehend diskutiert werden“, erklärt Direktor Michael Oberhuber.
Die Wissenschaftler des Versuchszentrums Laimburg stehen in Kontakt mit internationalen Instituten, die in diesen Arbeitsgebieten der Genetik forschen, und verfolgen die Entwicklungen aufmerksam. In seinen Züchtungsprogrammen bedient sich das Versuchszentrum Laimburg ausschließlich klassischer Kreuzungsmethoden. „Dennoch ist es für die Forschung sehr wichtig, sich mit diesen neuen Methoden der Gentechnik auseinanderzusetzen“, ist Oberhuber überzeugt.

Vorbeugende Maßnahmen ernst nehmen
Für die Obstbauern in Südtirol gibt es daher bis auf weiteres nur eine Möglichkeit: Während der Blüte ihrer Apfelanlagen die Augen offen zu halten und die grundlegenden Vorgaben des Beratungsringes für Obst- und Weinbau zur Feuerbrandabwehr (siehe unten) zu befolgen.


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Beratungsring: Zur Feuerbrandabwehr in Ertragsanlagen
In einem Rundschreiben weist der Südtiroler Beratungsring für Obst- und Weinbau nochmals auf die wichtigsten vorbeugenden Maßnahmen gegen den Feuerbrand hin:
Während der Blüte darf auf keinen Fall die Oberkronenbewässerung in Betrieb genommen werden. Ausgenommen ist der Einsatz während einer Frostnacht.
Sobald sich ein hohes Infektionsrisiko abzeichnet, sollte auch nicht mehr mechanisch ausgedünnt oder maschinell geschnitten werden. Generell sollten die Geräte nur bei trockenem Wetter zum Einsatz kommen. In Anlagen mit Feuerbrandbefall im Vorjahr und in deren unmittelbaren Nachbarschaft empfiehlt der Beratungsring, auf deren Einsatz gänzlich zu verzichten.
Sind Spritzungen an Tagen mit hohem Risiko (HW-) unumgänglich, empfiehlt der Beratungsring maximal 100 Liter Brühe pro Meter Kronenhöhe (fünffach konzentriert) auszubringen.
Alle Informationen zur Feuerbrand-Vorbeugung sind jederzeit online auf der Webseite www.beratungsring.org unter dem Menüpunkt Pflanzenschutz sowie über die Anrufbeantworter der Bezirksbüros des Beratungsrings abrufbar.