Zürcher Forschende testen Pilz-resistente Mais- und Gerstenpflanzen

Forschende der Uni Zürich haben Mais- und Gerstenpflanzen entwickelt, die ein Resistenz-Gen aus Weizen tragen. Dadurch werden sie widerstandsfähiger gegen bestimmte Pilzerkrankungen. Die Wissenschaftler haben nun Freiland-Versuche beantragt.

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Nicht-transgener Mais kann sich gegen den Erreger des Maisbeulenbrands nicht zur Wehr setzen. (Bild: UZH)

Nicht-transgener Mais kann sich gegen den Erreger des Maisbeulenbrands nicht zur Wehr setzen. (Bild: UZH)

(sda)

Pilzerkrankungen wie Mehltau, Blattfleckenkrankheit und Maisbeulenbrand können zu erheblichen Ernteverlusten führen. Es gibt jedoch Getreidesorten, die eine natürliche Immunität gegen bestimmte Pilze besitzen. Pflanzenforscher Beat Keller von der Universität Zürich und sein Team haben ein Gen namens Lr34, das Weizen gegen mehrere Pilzarten resistent macht, nun in Mais und Gerste eingebaut.

In Labor- und Gewächshaus-Versuchen haben sich die transgenen Sorten bereits bewährt, wie die Hochschule am Dienstag mitteilte. Sie waren tatsächlich weniger anfällig für bestimmte Pilzerkrankungen. «Nun wollen wir die Resistenzwirkung unter Feldbedingungen testen. Wir haben daher beim Bundesamt für Umwelt einen Freilandversuch am Agroscope-Standort in Zürich-Reckenholz beantragt», liess sich Teresa Koller zitieren, die die geplanten Feldversuche leiten wird.

Der Entscheid des BAFU steht noch aus, sei aber noch in diesem Frühling zu erwarten, schrieb die Universität. Die Freilandversuche sind für maximal fünf Jahre, bis im Herbst 2023 veranschlagt.

Gegen Maisbeulenbrand und Zwergrost

Bei den geplanten Versuchen soll die Resistenz der Lr34-Maispflanzen gegen die Blattfleckenkrankheit und den Maisbeulenbrand geprüft werden, hiess es weiter. Bei der transgenen Gerste geht es hauptsächlich um den Zwergrost und den Echten Mehltau. Zudem wollen die Forschenden prüfen, ob das Resistenzgen auch andere für den Anbau wichtige Eigenschaften der Mais- und Gerstenpflanzen beeinflusst.

Der Fokus der Forschenden liegt jedoch insbesondere darauf, die Funktion und Wirksamkeit von Lr34 besser zu verstehen. Anders als viele andere bekannte Resistenzgene beinhaltet Lr34 nicht den Bauplan für einen Rezeptor - eine Art Fühler der Zelle, um Krankheitserreger zu erkennen. Von der Struktur her ist Lr34 vielmehr ein Protein, das Substanzen durch die Zellmembran ins Zellinnere hinein oder aus demselben heraus transportiert.

Bei Weizen wird Lr34 bereits seit mehr als einem Jahrhundert in der Pflanzenzucht und im Anbau genutzt, schrieb die Uni Zürich. Dennoch haben die dadurch abgewehrten Pilze noch keinen Weg entwickelt, um die Resistenz herum zu kommen - Lr34 sei also immer noch wirksam.

Mahltau-resistenter Weizen

Zudem planen die Wissenschaftler um Keller, ihre Freiland-Versuche mit Mehltau-resistentem Weizen fortzusetzen, die seit 2014 laufen. Die bisherige Bewilligung lief Ende Oktober 2018 ab.

Die Versuche hatten bereits erbracht, das Weizen mit zwei Varianten (Allelen) eines Resistenzgens namens Pm3 besser gegen Mehltau geschützt ist. Wenn das Gesuch für weitere Freilandversuche bewilligt wird, wollen die Forschenden zudem die Resistenz von transgenen Weizenpflanzen testen, die Pm3-Varianten aus Roggen tragen, wie dem Projektbeschrieb zu entnehmen ist. Ziel sind Grundlagenforschung über die Funktion von Pm-Resistenzgenen und die Klärung von Sicherheitsaspekten bei der Freisetzung der transgenen Pflanzen.