6.09.2018 08:38
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Forschung
Mit Genschere Maniok erschaffen
Forscher der ETH Zürich haben Maniokpflanzen mit Hilfe der Genschere Crisp/Cas9 genetisch so verändert, dass die Knolle für die Industrie besonders leicht verarbeitbare Stärke enthält. Klassisch züchten lässt sich die Pflanze nur mit viel Aufwand. -> Mit Video

Maniok ist einer der wichtigsten Stärkelieferanten, zum Beispiel für die Papierherstellung und für die Lebensmittelverarbeitung. Die Pflanze ist ziemlich anspruchslos und verträgt Trockenheit besser als Kartoffel oder Mais. Allerdings muss man die Stärke für die industrielle Anwendung aufwändig aufbereiten: Sie besteht zu einem grossen Teil aus Amylopektin und einem kleineren Teil aus Amylose. Letztere wird für den industriellen Einsatz in energieaufwändigen Schritten entfernt, denn Amylose-freie Stärke wird für viele Anwendungen bevorzugt.

Geringe Samenproduktion


Diese Aufbereitungsschritte könnten künftig wegfallen dank einer neuer Maniokvariante, die Forschende der ETH Zürich mit Kollegen der Universität Liège erzeugt haben. Mit der Genschere Crispr/Cas9 entfernten sie zwei Gene, die für die Amylose-Produktion zuständig sind, und erhielten dadurch Maniokknollen, deren Stärke nur noch aus Amylopektin bestehen. Davon berichten die Wissenschaftler im Fachblatt «Science Advances».

Ein Problem bei der klassischen Züchtung von Maniok ist, dass die Pflanze im Freiland nur selten blüht und Samen produziert, im Gewächshaus sogar fast nie, wie die ETH Zürich am Mittwoch in einer Mitteilung festhielt. Gewöhnlich vermehrt man die Pflanze durch Stecklinge, die genetisch identische Klone der «Mutterpflanze» sind. Die klassische Pflanzenzucht basiert jedoch auf genetischer Durchmischung verschiedener Pflanzenindividuen.

Schneller zum Ziel

Um dieses Problem zu beheben fügten die Wissenschaftler der Pflanze ein Gen des Ackerunkrauts Ackerschmalwand ein, das die Maniokpflanzen vermehrt zum Blühen anregte. Durch diese Veränderung liess sich die neue Sorte somit leichter klassisch züchten. Das erlaubte den Forschenden auch, durch Kreuzung der erzeugten Pflanzen Nachkommen zu erhalten, die zwar Amylose-freie Stärke produzierten, aber keinerlei Fremdgene mehr enthielten.

Durch klassische Zucht habe man zwar bereits Amylose-freie Maniokpflanzen erzeugt, räumt die ETH in der Mitteilung ein. Dies dauerte jedoch mehrere Jahre und brauchte Tausende von Pflanzen. Die Forschenden um Simon Bull von der ETH zeigen mit ihrem Ansatz daher in erster Linie, dass sich Zeit und Aufwand durch Einsatz der Genschere Crispr/Cas9 drastisch reduzieren lassen. Sie brauchten nur wenige Monate und ein paar wenige Pflanzen. Ihre Methode lasse sich zudem auch auf andere Nutzpflanzen übertragen, betonen die Studienautoren.

Bisher wachsen die modifizierten Maniokpflanzen ausschliesslich im Gewächshaus, jedoch seien sie dabei, über Freilandversuche zu diskutieren, sagte Bull gegenüber der Keystone-SDA. Erst nach umfangreichen Tests könnten die Pflanzen Landwirten zur Verfügung gestellt werden.  In erster Linie handelte es sich beim Amylose-freien Maniok aber um eine Machbarkeitsstudie, betont die ETH auf Anfrage. Ob und unter welchen Bedingungen Feldversuche stattfinden können, ist ohnehin derzeit fraglich. 

Kritik an Feldversuchen


Zuletzt sah sich die ETH mit Vorwürfen konfrontiert aufgrund von Freilandversuchen in Nigeria zu einer anderen Manioksorte, deren Stärkeertrag dank Gentechnik erhöht wurde. So kritisierte die Hilfsorganisation Swissaid, dass Einsprüche von 88 nigerianischen NGOs nicht ausreichend geprüft worden seien, bevor der Freilandversuch bewilligt wurde.

Kritiker der Gentechnik fürchten, dass sich manipulierte Gene unbeabsichtigt in der Umwelt verbreiten könnten. Befürworter weisen jedoch darauf hin, dass sich nur die Herstellungsmethode (klassische Zucht oder Genschere Crispr/Cas9) unterscheide, das Resultat jedoch identisch sei. Bedenken bestehen jedoch auch aufgrund der kommerziellen Vermarktung neuer gentechnisch erzeugter Sorten, die Landwirte in neue Abhängigkeiten treiben könnte.

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