Vor anderthalb Jahren war’s der Chicoreé (1), jetzt ist es der Brokkoli – immer wieder finden sich in den Medien Meldungen über gentechnik-nahe Zuchtmethoden, sogar bei Bio-Gemüse, wie aktuell in der Sendung vom Kassensturz vom 2.9.2014 berichtet wurde (2). Und das in der Schweiz, wo Gentechnologie verboten ist. Wo bleibt die Wahlfreiheit? Zu Recht sind die Konsumenten aufgebracht:
„Wir sind doch keine Versuchskaninchen!“ … „Die Lebensmittelbranche ist ein einziges Trauerspiel“ … „Nach Strich und Faden betrogen mit dem BIO-Label“ … „Macht nur so weiter, spielt nur weiter Gott“ …
CMS-Hybriden nennen sich diese Züchtungen, wobei CMS hier nichts zu tun hat mit dem Begriff „Content Management System“ aus der Computerwelt, sondern für „cytoplasmatische männliche Sterilität“ steht: Die vererbbare Eigenschaft, keinen funktionierenden Pollen bilden zu können. Bei Obst- und Gemüsearten, bei denen das nicht natürlich vorkommt, versuchen Züchter, diese Eigenschaft aus verwandten Arten einzuführen. Im Fall von Brokkoli ist die am nächsten verwandte Pflanze, bei der CMS auftritt, der Rettich. Die gewünschte CMS Eigenschaft ist jedoch nicht im Zellkern festgeschrieben, sondern auf den Mitochondrien der Pflanzenzelle (Atmungskraftwerk der Zelle), die nur mütterlicherseits weitergegeben werden. Um nur diese und nicht die gesamte Erbinformation der Rettichzelle durch die Fusion mit der Broccolizelle zu erhalten, wird zunächst der Zellkern des Rettichs zerstört. Anschliessend werden die Zellwände der Rettich- und der Brokkolizelle durch chemische oder elektrische Impulse aufgelöst, sodass sich die so entstandenen Protoplasten (= das Innere einer Pflanzenzelle und ihrer Organellen ohne Zellwand) nun vereinigen können. Die Brokkolizelle erhält nun zusätzlich zu ihren eigenen Mitochondrien noch die des Rettichs mit der CMS Information (2). Vor allem bei den verschiedenen Kohlarten (Blumenkohl, Rosenkohl, Kohlrabi, Brokkoli) und Chicorée sind CMS-Sorten aus Protoplastenfusion offenbar weit verbreitet, um schönes einheitliches Gemüse und stabile Erträge zu bekommen.
Ein Vergleich drängt sich da auf: So wie wir Menschen für unseren Vorteil die Nutztiere kastrieren, so kastrieren wir also auch die Pflanzen. Auch sie werden dadurch grösser und fetter und sind bequemer zu handhaben.
Aber ist das Ganze wirklich so schlimm oder nur wieder mal ein „Sturm im Wasserglas“? Über kastrierte Schweine regt sich ja schliesslich auch niemand auf. Was ist der Unterschied zu natürlichen Züchtungen, ausser dass sie im Labor stattfinden?
Es beginnt schon beim Hybrid-Saatgut, das 90% des Marktanteils ausmacht. Dieses geht aus zwei unterschiedlichen Inzuchtlinien hervor, was dazu führt, dass das Saatgut an möglichst vielen Genorten zwei verschiedene Ausprägungen, die Allele, in sich trägt – eine vom „Vater“, eine von der „Mutter“. Das wirkt sich positiv auf die Leistungsfähigkeit der Pflanzen aus, der sogenannte „Heterosis-Effekt“: Leistungsschub der ersten Generation, wenn man zwei ingezüchtete Linien zusammenbringt. Die aus F1-Hybridsaatgut hervorgegangene Ernte ist ertragreicher und sehr homogen, jedoch für eine Wiederaussaat weitgehend unbrauchbar, da die positiven Eigenschaften nicht stabil an die nächste Generation weitervererbt werden. Kritiker unterstellen den Saatgutzüchtern von Hybriden, sie deshalb weiterzuentwickeln, weil die Bauern die Ernten nicht wieder aussäen können und so gezwungen sind, alljährlich neues Saatgut zu kaufen. Trotzdem können die Ertragsleistungen der Nachkommen von F1-Hybriden immer noch im Schnitt höher liegen als bei manch einer züchterisch unbearbeiteten Landsorte, selbst wenn nur 50% brauchbar sind.
Um ihr patent-geschütztes Saatgut vor Nachbau schützen, ist eine Technologie bereits seit zehn Jahren anwendungsreif, welche ein „biosicherheits-containment“ erlaubt: Ein gentechnischer Eingriff macht die Pflanzen nach einmaliger Aussaat steril, indem sie den Keimling im ausgereiften Samenkorn abtötet. Aufgrund des internationales Drucks wurde diese Technologie bis jetzt schubladisiert, kann aber binnen kürzester Zeit zur Anwendung gebracht werden.
Der Weltverband des Biolandbaus IFOAM hat die CMS-Technik verboten, in der Schweiz ist CMS jedoch explizit vom Gentechverbot ausgenommen. Es muss nicht deklariert werden, die Konsumenten wissen nicht, was sie da kaufen. Und in Zukunft wird es wohl noch mehr solcher Ausnahmen geben, denn wie „Kassensturz“ berichtete, werden zur Zeit weitere 20 gentech-nahe Zuchtmethoden studiert und geprüft.
Liest man den diesbezüglichen Bericht (3), denkt man bei all den futuristischen Namen eher an Science-Fiction als an Gemüsebau: Agroinfiltration, Virus-induziertes Gen-Silencing, Oligonukleotid-dirigierte Mutagenese, RNA-dirigierte DNA-Methylierung, Reverse Breeding, Cisgenese, Intragenese, Zinkfinger-Nukleasen-Technik, Meganukleasen-Technik usw … Da kann einem ganz schwindlig werden. Wir versuchen das Fach-Chinesisch zu vereinfachen und zu übersetzen:
Agroinfiltration*
(Einschleusen von DNA mithilfe von Bakterien)
Bakterien der Spezies Agrobacterium tumefaciens sind natürlicherweise in der Lage, ein Stück ihrer DNA in Pflanzenzellen zu übertragen. Diese Fähigkeit wird in der Gentechnik genutzt, um DNA-Stücke mit einem bestimmten Gen über Artgrenzen hinweg in (Pflanzen)Zellen zu bringen. Dieses „Transgen“ steuert in der Empfänger-Pflanze dann die Bildung eines gewünschten Proteins. Für dieses Verfahren wird das betreffende Gen aus dem Spenderorganismus in die DNA der Agrobakterien eingefügt. Dann wird ein Teil der Pflanze, beispielsweise ein Blatt, mit einer Suspension von Agrobakterien infiziert. Weil dabei DNA transferiert wird, spricht man auch von Transfektion. Wenn die Einfügung dieser Transgene via Agrobacterium tumefaciens-Transfektion in somatische Zellen erfolgt, die nicht an der Fortpflanzung des Organismus beteiligt sind, kann eine lokal begrenzte Expression des Gens im Pflanzengewebe erreicht werden, die nicht an die nachfolgende Generation weitervererbt werden kann weil die DNA (vermutlich) nicht die Keimzellen des (Pflanzen)Genoms integriert wurde. Daher ist umstritten ob es sich hierbei um gentechnisch veränderte Pflanzen im ursprünglichen Sinne der Definitionen in bestehenden Regelwerken handelt. Wenn die Einfügung der Transgene via derselben Methode in Keimzellen erfolgt, können die Transgene weitervererbt werden und sind damit klar GVP.
Das Verfahren kommt bislang hauptsächlich in der Forschung zum Einsatz, aber auch um Pflanzen auf mögliche Krankheitsresistenzen zu testen oder zur Selektion. Stecklinge solcher durch Transfektion gentechnisch veränderter Pflanzen können weiterverwendet werden und diese transgenen Eigenschaften durchaus beibehalten und vegetativ weitergeben. Agroinfiltration wird seit den 1980er Jahren in der Forschung eingesetzt. Eine im Jahr 2010 durchgeführte Umfrage bei Pflanzenzuchtunternehmen ergab, dass die befragten Firmen Agroinfiltration für Neuzüchtungen bei Raps, Kartoffeln und Kopfsalat einsetzen.
Eine kommerzielle Lancierung von Sorten bis 2017 ist möglich für den Fall, dass die jeweiligen Sorten nicht als GVO klassiert werden. Im Falle einer GVO-Klassierung verzögert sich die Lancierung aufgrund der Bewilligungsverfahren.Virus-induziertes Gen-Silencing (VIGS)*
Wenn Gene inaktiv werden, ohne dass sich der entsprechende DNA-Abschnitt verändert hat, spricht man von Gen-Silencing. Dabei handelt es sich um natürliche Mechanismen, mit deren Hilfe Pilze, Tiere und Pflanzen ihre eigenen Gene regulieren. Sie können sich damit aber auch gegen fremdes Erbmaterial zur Wehr setzen.
VIGS ist ein Verfahren, in dem pflanzenvirale Vektoren dazu benutzt werden, die Expression von endogenen (= im Innern erzeugten) Pflanzengenen stillzulegen. (Vektor = Hilfsmittel der Gentechnik, um fremdes Erbmaterial in Zellen einzuschleusen.)
Um die oben beschriebenen Prozesse auszunutzen, werden beim VIGS Pflanzenviren so gentechnisch verändert, dass sie Teile der Sequenz desjenigen Pflanzengens besitzen, das stillgelegt werden soll.
Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.Oligonukleotid-dirigierte Mutagenese*
Dabei werden kurze, im Labor hergestellte DNA-Moleküle (die Oligonukleotide) in die Zelle eingebracht, um das Erbmaterial gezielt zu verändern. Ausserdem werden gezielt „Fehler“ in die Sequenz eingebaut, die später als Vorlage des Erbmaterials dienen. So sollen an gewünschten Stellen im Genom Mutationen entstehen (= Mutagenese), in der Pflanzenzüchtung durch Einsatz chemischer Stoffe oder ionisierender Strahlen. Mit der ODM sollen innerhalb der Pflanze unerwünschte Gene stillgelegt, nützliche Gene aktiviert oder effizientere Proteine/Enzyme hergestellt werden. Zu den Eigenschaften, die mit ODM in Sorten eingebracht werden sollen gehören u.a.: Herbizidtoleranz, Schädlings- und Krankheitsresistenz, Toleranz gegenüber abiotischem Stress, verlängerte Haltbarkeit sowie veränderte Stärke- und Ölzusammensetzung.
Insbesondere die Entwicklung herbizidtoleranter Raps- und Maissorten ist weit fortgeschritten. ODM wurde bereits bei verschiedenen Agrarpflanzen wie Raps, Mais, Tabak, Reis und Weizen erfolgreich durchgeführt. In Europa ist bereits eine auf diese Weise gezüchtete Sorte auf dem Markt: der herbizidresistente Clearfield-Raps von BASF. Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.RNA-dirigierte DNA-Methylierung
Da es mit Hilfe gentechnischer Methoden möglich ist, den pflanzeneigenen Mechanismus der DNA-Methylierung (= natürlicher regulatorischer Prozess in der Zelle, der die Aktivität der Gene steuert) auszulösen und zu lenken, kann dies zur Züchtung neuer, epigenetisch modifizierter Sorten ausgenutzt werden, wenn bestimmte Gene einer Pflanze abgeschaltet werden sollen, zum Beispiel, um ihr Blühverhalten zu verändern. Die Kombination des RdDM-Verfahrens mit dem Pfropfen könnte vor allem in der Züchtung neuer Frucht- oder Obstsorten von Interesse sein. Das RdDM-Verfahren steckt noch in den Kinderschuhen, kurzfristig sind wohl keine RdDM-Produkte zu erwarten. Eine 2010 durchgeführte Umfrage bei Pflanzenzuchtunternehmen ergab, dass RdDM gegenwärtig bei Mais (Forschungsphase) und Raps (Feldversuche) eingesetzt wird. Eine kommerzielle Lancierung sei eher unwahrscheinlich.
Reverse Breeding
(Etwa: umgekehrte Züchtung)
Während in der klassischen Hybridzüchtung zwei geeignete Ausgangslinien von Pflanzen gekreuzt werden, um die erwünschten Hybriden zu erhalten, geht die neue Methode genau umgekehrt vor. Eine Hybride mit den gewünschten Eigenschaften wird ausgewählt. Aus dieser Einzelpflanze generiert der Züchter in zahlreichen Zwischenschritten zwei Elternpflanzen, bei deren Kreuzung dann wieder die Hybriden entstehen (biosicherheit.de). Dieses Verfahren ist eine vom Saatguthersteller Rijk Zwaan patentierte Methode und bei Gerste, Kohl- und Nachtschattengewächsen eine sehr häufig angewandte Technik (6). Laut Bericht des BAFU ist eine kommerzielle Lancierung in der Schweiz eher unwahrscheinlich.Beschleunigte Züchtung
Die Beschleunigte Züchtung ist ein Verfahren, das gentechnische Methoden dazu nutzt, den Züchtungsprozess zu beschleunigen. Indem eine Blühverfrühung (early flowering) induziert wird, können Sorten entstehen, die frei von extrazellulär eingeführten Sequenzen sind.
Da Obst- und Forstbäume erst spät zu ersten Blüte kommen und sehr lange leben, werden mit der klassischen Kreuzungszüchtung bestimmte Eigenschaften erst nach vielen Jahrzehnten oder gar nicht in neuen Sorten realisiert. Um beispielsweise eine neue Apfelsorte zu züchten, die genetische Eigenschaften von Wildäpfeln aufweisen soll, können mehr als 50 Jahre notwendig sein. Beim Verfahren der beschleunigten Züchtung wird die vegetative Phase der Bäume auf wenige Monate verkürzt, die erste Blüte vorverschoben und somit im Züchtungsprozess Jahrzehnte eingespart. Neben dem Einsatz bei der Züchtung neuer Obst- und Forstbaumsorten wird die Beschleunigte Züchtung auch bei einjährigen Pflanzen verwendet (3). Eine kommerzielle Lancierung ist eher unwahrscheinlich.Cisgenese*
Bei der Cisgenese wird das Erbgut von Pflanzen mit einem oder mehreren Cisgenen transformiert. Cisgene sind Gene aus dem natürlichen Genpool der zu transformierenden Pflanze, das heisst, sie stammen entweder von der Art selbst oder von einer verwandten, kreuzungskompatiblen Art. Cisgene werden aus einer Pflanzenzelle isoliert und dann unverändert in das Erbgut einer anderen Pflanzenzelle eingefügt (3). So lässt sich erreichen, dass in der cisgenen Pflanze das Protein, das sonst nur im Blatt gebildet wird, auch in der Knolle produziert wird. Weiter gefasst geht es bei der Cisgen-Technologie auch darum, nicht nur Gene der gleichen Art zu verwenden sondern auch Gene aus Pflanzenarten, die man kreuzen kann. In diesem erweiterten Sinne ist also auch die Cisgen-Technologie artüberschreitend, aber man beschränkt sich auf den Genpool von Pflanzen, die kreuzbar sind (biosicherheit.de).
FiBL über die Cisgenetik: „Die Pflanze wird auf DNA-Bausteine reduziert und fast immer patentiert, was den Nachbau und die Weiterzüchtung unterbindet. Somit wird die Monopolbildung auf dem Saatgutmarkt unterstützt und die biologische Diversität geht verloren.“ (8)
Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.Intragenese*
Im Gegensatz zur Transgenese, bei der Gene zwischen x-beliebigen Arten ausgetauscht werden, beinhaltet das Konzept der Intragenese, dass Pflanzen nur mit arteigenen Genen oder mit Genen von nah verwandten, sexuell kompatiblen Arten transformiert werden. Anders als bei der Cisgenese handelt es sich bei der Intragenese um eine Neukombination von DNA-Fragmenten der eigenen oder einer kreuzungskompatiblen Art (3).
Cisgenese und Intragenese haben zum Ziel, die Pflanze mit einer neuen Eigenschaft auszustatten und sollen sich für die Verbesserung von Agrarpflanzen eignen durch das Einfügen von Resistenzgenen gegen Pilze oder andere Krankheitserreger, die aus Wildpflanzen entnommen werden. Ein Beispiel für Cisgenese sind die im Projekt Schorfresistente Äpfel erzeugten Linien der Apfelsorte Gala. Diese sind resistent gegen Apfelschorf dank der Übertragung des Resistenzgens aus einem Wildapfel, wobei alle guten Eigenschaften von Gala erhalten bleiben. Im Prinzip wird durch Cisgenese dasselbe erreicht wie bei der klassischen Kreuzungszüchtung, nur schneller. Diese neue Art der Züchtung wird heute ausser bei Obstgehölzen auch schon bei Getreide und Zierpflanzen angewendet (biosicherheit.de). In der EU werden gegenwärtig mindestens drei cisgene Sorten in Freisetzungsversuchen getestet: Schorf-resistente Äpfel, Phytophtora-resistente Kartoffeln und Gerste mit verbesserter Phytaseaktivität. Phytase macht den in Pflanzensamen als Energiereserve gebundenen Phosphor verfügbar und wird deshalb in steigendem Masse kommerziellem Tierfutter zugesetzt.
Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.Pfropfen*
Das Pfropfen ist eine sehr verbreitete, vor allem bei Gehölzen eingesetzte Technik zur Kombination von Eigenschaften verschiedener Pflanzen. Dabei wird zum Beispiel ein winterfester Wurzelstock mit einem Haupttrieb kombiniert, der bessere Früchte liefert, aber an der Wurzel gegen Frost empfindlich ist. Seit über 100 Jahren werden z.B. die Schweizer Reben auf Amerikanische Füsse gepfropft, weil diese Reblausresistent sind.
Wird die Pfropftechnik mit der Gentechnik kombiniert, lässt sich dies auf drei verschiedene Arten tun: Pfropfen eines herkömmlichen Reisers auf einen gentechnisch veränderten Wurzelstock; Pfropfen eines gentechnisch veränderten Reisers auf einen herkömmlichen Wurzelstock, und Pfropfen eines gentechnisch veränderten Reisers auf einen gentechnisch veränderten Wurzelstock. Das Pfropfen auf gentechnisch veränderte Wurzelstöcke ist unter anderem bei Gurken- und Melonengewächsen, Obstbäumen und Wein erfolgreich. Nachweislich gelangen lediglich Stoffwechselprodukte, Cytokine oder RNA aus der Wurzel in den Spross, jedoch keine chromosomalen Gene. Es stellt sich die Frage, ob solche chimären Pflanzen im Ganzen als GVO betrachtet werden müssen. Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.Zinkfinger-Nukleasen-Technik*
Verwendet Enzyme, die Zinkfinger-Nukleasen genannt werden. Charakteristisch für Nukleasen ist, dass sie Nukleinsäure-Ketten (Erbmaterial, DNA) schneiden können. Das Besondere an den ZFN ist ihre Fähigkeit, bestimmte Stellen im Genom zu finden und hier gezielt Schnitte vorzunehmen. Die Erkennung übernimmt ein als „Zinkfinger“ bezeichneter Teil ihrer Struktur. Das Molekül verursacht einen Bruch in der DNA der Pflanze, was eine Erhöhung der Mutationsrate an dem vorgesehenen Ort nach sich zieht.
Die verschiedenen ZFN-Techniken dienen der Gen-Inaktivierung, der Einführung von bestimmten Mutationen oder dem Einbau von neuen Genen bis hin zur Erzeugung definierter grosser Deletionen (Verlust eines Teils der DNA-Sequenz). Der Einbau von fremder oder eigener DNA ins Genom kann gezielt und ohne negative Auswirkung auf vorhandene Gene erfolgen.
Die ZFN-Technik wurde bereits erfolgreich bei der Modellpflanze Arabidopsis thaliana sowie bei Tabak und Mais angewendet und auch bei Säugerzellen und Tieren wie Zebrafischen, Fruchtfliegen, Ratten und Nematoden eingesetzt (biosicherheit.de). Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.TALEN-Technik
Die TALEN-Technik nutzt synthetische TALE-Nukleasen (TALEN), um im Erbgut von Pflanzen Gene gezielt auszuschalten, zu korrigieren oder neue Gene an einem vorbestimmten Ort einzufügen. Das Verfahren dürfte weitgehend identisch mit dem der ZFN-Technik sein mit der Ausnahme, dass nicht ZFN zum Einsatz kommen sondern TALEN. TALEN (Transcription Activator-like Effector Nucleases) ist ein effektives molekulares Skalpell, das ein Genom gezielt an einer beliebigen Stelle zerschneidet, so dass man anschliessend gezielt einfügen kann, was immer man will. Die TALEN können im Prinzip, was bei Pflanzen und Tieren bisher nicht möglich war: Das Genom editieren wie mit einem Textverarbeitungsprogramm. Das Ergebnis ist ein Genom, das exakt so aussieht wie vorher, nur mit der gezielten Veränderung an der gewünschten Stelle (7).
Eine kommerzielle Lancierung ist eher unwahrscheinlich.Meganukleasen-Technik*
Das Verfahren ist vergleichbar mit der ZFN-Technik mit der Ausnahme, dass nicht ZFN zum Einsatz kommen sondern Meganukleasen. Das sind Restriktionsenzyme (Molekülscheren), die auf einen einzelnen Ort im Genom einer Pflanzenzelle gerichtet werden können.
Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.Zentromer-vermittelte Genomelimination
Das Verfahren nutzt gentechnische Methoden, um Haploiden-Induktionslinien zu erzeugen, und ermöglicht damit die Herstellung doppelhaploider Pflanzen. Die Methode ist vergleichbar mit dem Verfahren der in vivo Haploideninduktion, wie sie beispielsweise bei der Hybridmaiszüchtung praktiziert wird:
In der Kulturpflanzenzüchtung wird die Erzeugung reinerbiger Linien angestrebt. Nur wenn das züchterisch interessante Merkmal reinerbig vorliegt, erfolgt in den Folgegenerationen keine weitere Aufspaltung des Merkmals. Um den reinerbigen Zustand zu erreichen, musste man die Zuchtlinien ursprünglich über sechs bis acht Generationen mit sich selbst bestäuben, ein sehr langwieriger und kostenaufwändiger Prozess.Heute lassen sich reinerbige Linien bei verschiedenen Pflanzenarten (z.B. bei Tabak, Gerste, Kartoffel, Raps, Weizen) aus Keimzellen, die nur einen einfachen Chromosomensatz enthalten (= haploid), erzeugen. Hierzu nutzt man zumeist unreifen Pollen, der sich auf geeigneten Kulturmedien zu Pflanzen mit einem einfachen Chromosomensatz regenerieren lässt (haploide Androgenese). Seltener werden auch Eizellen als Ausgangsmaterial benutzt (haploide Parthenogenese).
Die haploiden Pflänzchen werden nach einer Kulturdauer von drei bis vier Wochen mit Colchizin, dem Gift der Herbstzeitlosen behandelt. Colchizin bewirkt, dass die Zellteilung unvollständig bleibt: die Verdoppelung der Chromosomen findet statt, die anschliessende Aufteilung auf zwei Tochterzellen jedoch unterbleibt. Aus solchen Zellen entstehen nun so genannte dihaploide (doppelhaploide), vollständig reinerbige Pflanzen. Aufgrund des reinerbigen Zustands produzieren solche Pflanzen identische Nachkommen (biosicherheit.de).
Eine kommerzielle Lancierung ist eher unwahrscheinlich.Induzierte Hypomethylation
Beim Verfahren der induzierten Hypomethylation werden gentechnische Methoden dazu benutzt, um in Pflanzen die Expression von DNA-Methyltransferasen (= Spezielle Enzyme, welche den DNA-Baustein Cytosin an bestimmten Stellen im Genom mit einer Methylgruppe (CH3-Gruppe) versehen, es entsteht Methylcytosin) oder anderen Regulatoren der DNAMethylierung zu senken und damit epiallelische Variationen zu erzeugen (= Veränderungen an Genen durch umweltbedingte und genomische Einflüsse). Eine kommerzielle Lancierung dieser Methode in der Schweiz ist laut Bericht des BAFU ist eher unwahrscheinlich.
Gezielte Mutagenese mittels T-DNA
(T = transferierte DNA.) Bei der klassischen Mutagenese wird die spontane Mutationsrate im Erbgut von Lebewesen erhöht, indem sie Erbgut-verändernden (mutagenen) Substanzen oder Strahlen ausgesetzt werden. Heute ist auch die gezielte Mutagenese auf DNA-Ebene möglich. Die gezielte Mutagenese mittels T-DNA ist ein Gene-Targeting-Verfahren, das auf dem zelleigenen Prozess der homologen Rekombination beruht, d.h. es sind gleiche oder nahezu gleichartige DNA-Abschnitte eines Chromosoms beteiligt, die untereinander Teile austauschen. Eine kommerzielle Lancierung dieser Methode in der Schweiz ist laut Bericht des BAFU ist eher unwahrscheinlich.
Gezielte chemische Mutagenese
Die gezielte chemische Mutagenese ist ein Verfahren, bei dem an Oligonukleotide (kurze DNA-Stücke von bis zu 1000 Nukleotiden = „Buchstaben“, aus denen sich die DNA zusammensetzt) gekoppelte Mutagenzien in Pflanzenzellen eingeführt werden, um an vorbestimmten Stellen des Erbguts Mutationen auszulösen.
Durch chemische Substanzen, aber auch durch Gamma- oder Neutronenstrahlen werden künstlich ungerichtete Mutationen im Erbgut der Pflanzen ausgelöst. Anschliessend werden die entstandenen Mutanten auf interessante Gene bzw. Eigenschaften durchsucht. Diese werden dann in vorhandene Sorten eingekreuzt.
Während in den 60er Jahren zahllose Experimente mit Gammastrahlen (60 Cobalt) oder schnellen Neutronen durchgeführt wurden, werden heute vor allem chemische Mutagenzien eingesetzt. Zwischen 1965 und 1990 ist die durch atomare Strahlung ausgelöste Mutagenese systematisch in der Pflanzenzüchtung eingesetzt worden. Nach einer Aufstellung der Internationalen Atomenergiebehörde sollen etwa 1800 neue mit dieser Methode erzeugte Pflanzensorten auf den Markt gekommen sein, wie z.B. mehltauresistente Gerste, Braugerste mit verbesserter Malzqualität, Getreide mit Kurzstrohgenen, veränderte Fettsäuremuster von Raps und etliche Zierpflanzen.
Auch heute wird die chemisch induzierte Mutagenese noch in der Pflanzenzüchtung angewandt, um Pflanzen mit neuen Eigenschaften zu erhalten, wie sie mit den klassischen Methoden nicht möglich sind. In der EU gibt es für neue, aus der Mutationszüchtung hervorgegangene Pflanzen keine besonderen Bestimmungen. Anders als gentechnisch veränderte Pflanzen müssen diese kein Zulassungsverfahren durchlaufen. Eine kommerzielle Lancierung dieser Methode in der Schweiz ist laut Bericht des BAFU ist eher unwahrscheinlich.Seed Production Technology*
Die Seed Production Technology (SPT) ist ein Verfahren, das gentechnisch veränderte Erhaltungslinien dazu nutzt, um männlich-sterile Mutterlinien zu vermehren, die in der Produktion von Hybridsaatgut eingesetzt werden können. Im Endprodukt, dem Hybridsaatgut, sind die gentechnischen Veränderungen der Erhaltungslinie nicht mehr enthalten.
In den USA ist 2011 die Maislinie DP-32138-1 für den Anbau bewilligt worden (Federal register 2011), eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten in der Schweiz ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.Virus-unterstützte Genexpression*
Die Virus-unterstützte Genexpression (VUGE) ist ein Verfahren, in dem pflanzenvirale Vektoren (Vektoren sind Hilfsmittel der Gentechnik, z.B. Agrobakterien, um fremdes Erbmaterial in Zellen einzuschleusen) dazu benutzt werden, um in Pflanzen vorübergehend neu eingeführte Gene zu exprimieren. In der Pflanzenzüchtung wird das Verfahren seit neuem als Werkzeug eingesetzt, um Sorten zu züchten, insbesondere im Zusammenhang mit der ZFN- und TALEN-Technik, sowie der Beschleunigten Züchtung.
Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden.Transformation mit Wildtyp Agrobakterium rhizogenes*
Ein Züchtungsverfahren, das insbesondere im Zier- und Medizinalpflanzenbereich eingesetzt wird. Bei der Transformation werden die T-DNA und damit auch die rol-Gene der Agrobakterien ins Erbgut der Pflanze inseriert. Die Insertion dieser Gene kann den Phänotyp der regenerierten Pflanzen in einer gewünschten Art und Weise verändern und beispielsweise zu kompakt wachsenden Sorten führen.
Eine kommerzielle Lancierung neuer Sorten ist in den kommenden fünf Jahren zu erwarten, falls die jeweiligen Sorten nicht wie GVO sondern wie herkömmlich gezüchtete Sorten reguliert werden. BAFU: „Inwieweit Sorten, die aus einer Transformation mit Wildtyp Agrobakterien hervorgehen, als GVO zu betrachten sind, ist diskutierbar, da der Prozess auch natürlicherweise auftritt.“Methyltransferasen-Technik
Spezielle Enzyme, Methyltransferasen, versehen den DNA-Baustein Cytosin an bestimmten Stellen im Genom mit einer Methylgruppe (CH3-Gruppe), es entsteht Methylcytosin.
Die Methylierung von DNA-Basen hat verschiedene biologische Funktionen. Bei Bakterien dient die Methylierung der Markierung der zelleigenen Erbsubstanz (um sie von fremder DNA unterscheiden zu können) und spielt eine Rolle bei der Fehlerkorrektur in der DNA-Synthese.
Bei höher entwickelten Organismen dient die Methylierung der Markierung von aktiven und inaktiven Bereichen der DNA.
Da die DNA-Methylierung die Umsetzung der Erbinformation beeinflusst ohne die DNA-Sequenz selbst zu verändern, ist sie Gegenstand der Epigenetik.
Die Idee, mit synthetischen Methyltransferasen gezielt Epiallele in Pflanzen zu erzeugen, wird in der Literatur erst diskutiert. Konkrete Anwendungsbeispiele finden sich gegenwärtig nicht. Eine kommerzielle Lancierung ist eher unwahrscheinlich.
* Kommerzielle Lancierung von Sorten bis 2017 möglich für den Fall, dass die jeweiligen Sorten nicht als GVO klassiert werden. Im Falle einer GVO-Klassierung verzögert sich die Lancierung aufgrund der Bewilligungsverfahren.
„Denn sie wissen nicht, was sie tun“ … oder doch?
Es drängt sich unweigerlich die Frage auf, ob hier überhaupt irgend jemand weiss, was er da genau tut. Da werden Verfahren zugelassen, von deren Konsequenzen man keine Ahnung hat. Aber die dann auf den Markt gepusht werden ohne Rücksicht auf die Kunden. In der EU unterliegen Pflanzen, die durch moderne Züchtungsmethoden entstanden sind, gar keinen Zulassungsbeschränkungen, obwohl auch hier teilweise tief greifende Veränderungen stattfinden. Das Vorsorgeprinzip, nach dem ein Nachweis der Unbedenklichkeit erbracht werden muss, besteht zwar in der EU für GVO, gilt für auf andere Art veränderte Pflanzen jedoch nicht.
Was können diese Eingriffe in die Zellen der Pflanzen für unsere Gesundheit und unsere Umwelt für Folgen haben? Der US-Ärzteverband fordert z.B. einen sofortigen Stopp für Gen-Lebensmittel und schreibt: „Mehrere Studien an Tieren deuten auf ernsthafte Gesundheitsrisiken beim Verzehr gentechnisch veränderter Nahrungsmittel hin. Dazu zählen Unfruchtbarkeit, Entgleisung des Immunsystems, beschleunigte Alterung, genetisches Entgleisen im Zusammenhang mit der Cholesterinsynthese, der Insulinsteuerung, der Zellkommunikation und der Bildung von Eiweissen sowie Veränderungen in der Leber, den Nieren, der Milz und dem Magen-Darm-System. (…) Es besteht mehr als nur ein zufälliger Zusammenhang zwischen gentechnisch veränderten Nahrungsmitteln und einer negativen Auswirkung auf die Gesundheit.“
Aber interessiert das überhaupt jemanden? Aus dem Bericht des BAFU: „Ob eine neu gezüchtete Sorte unbeabsichtigte Eigenschaften aufweist, welche in unerwünschter Weise auf Mensch, Tier oder Umwelt einwirken könnten, hängt von ihrem Phänotyp ab und kann nur von Fall zu Fall beurteilt werden. Ob eine neu gezüchtete Sorte wiederum ein Risiko für Mensch, Tier und Umwelt darstellt, hängt nicht allein von den Eigenschaften einer Sorte ab, sondern auch von Expositionsfaktoren wie zum Beispiel dem Ausmass, mit welchem eine Sorte angebaut wird, oder der Konsummenge. Ob ein etwaiges Risiko schliesslich als tragbar eingestuft wird oder nicht, hängt von gesellschaftlichen Wertvorstellungen und den Schutzzielen ab.“ (3)
Und wenn jemand das nicht essen will? Wir zahlen im Schnitt das Doppelte für Biogemüse, was nicht nur Abzocke, sondern Irreführung der Kunden ist, da nicht deklariert. Was gibt es für Alternativen?
Kommentar von SRF: „Vor allem bei Broccoli und Blumenkohl gibt es kaum andere Sorten, die in der Schweiz angebaut werden – auch nicht im Bio-Bereich. Das heisst, es ist davon auszugehen, dass alle Detailhändler CMS-Gemüse verkaufen. In unserer Stichprobe hatten alle getesteten Detailhändler CMS-Gemüse im Regal. Das waren Coop, Migros, Aldi, Lidl, Manor, Spar, aber auch Marktstände und Reformhäuser. Zu den Saatgut-Firmen, die CMS-Gemüse züchten gehören Syngenta, die Monsanto-Tochter Seminis, Rijk Zwaan, Vilmorin, Enza Zaden und andere grosse Saatgut-Hersteller. Weil CMS nicht deklarationspflichtig ist, kann man es als Kunde kaum vermeiden.“
Ausser man kauft Demeter-Gemüse: Unter dem Demeter-Label ist CMS-Gemüse seit 2007 auch im Anbau verboten. Auch alle ProSpecieRara-Sorten sind keine Hybriden und deshalb auch nicht mit gentechnik-nahen Methoden hergestellt. Diese samenvermehrten Sorten sind samenfest, das heisst, dass Sie diese Sorten beruhigt in Ihrem Garten anbauen und auch selber vermehren können (9). BioSuisse hat inzwischen in ihrer Stellungnahme immerhin den Ausstieg beschlossen, „sobald Alternativen zur Verfügung stehen“ (10).
Es gibt aber auch Befürworter, die in der Erzeugung von Hybridsorten mittels gentech-nahen Methoden mit höheren Erträgen keine Rumpfuscherei sehen, sondern einen Beitrag zur Ernährungssicherung. Ihr Hauptargument: Wer das anders sieht, möge auch erklären, wie er demnächst 9 Milliarden Menschen ernähren will mit den Methoden der Züchtung von vor 100 Jahren.
Da schon heute die Schweiz ihre Einwohner nicht mehr selber versorgen kann, werden wir wohl in Zukunft noch mehr genveränderte Lebensmittel aus dem Labor bekommen. Ausser wir unternehmen etwas dagegen und verbieten – wie von der IFOAM vorgeschlagen – diese gentech-ähnlichen Verfahren.
Wir wollen wissen, woher unser Essen kommt und wie es hergestellt wurde.
