Pflanzenschutz

Moderne Technologien halten Pflanzen gesund

Von Paula Lehmann · 2018

Eine Pflanze in ihren unterschiedlichen Entwicklungsstufen. Thema: Pflanzenschutz

Kleinstlebewesen und die Gene haben einen großen Einfluss auf die Pflanzengesundheit. Noch wissen wir nicht viel über das komplexe Zusammenspiel der Mikroorganismen mit der Pflanze. Und auch die Genetik liefert ständig neue Erkenntnisse. Ziel der modernen Pflanzenforschung ist es, Dünger und Pflanzenschutzmittel überflüssig zu machen.

Ob in der Erde, an den Wurzeln oder auch an der Oberfläche der Pflanze – überall leben Milliarden kleinster Organismen. Diese auch als Mikrobiom bezeichnete komplexe Lebensgemeinschaft trägt maßgeblich zur Pflanzengesundheit bei. Denn einzelne Pilz- und Bakterienarten übernehmen bestimmte Funktionen: Die Mikroorganismen schützen die Pflanze vor Krankheiten und Schädlingen, unterstützen ihr Wachstum, helfen bei der Stressbewältigung oder tragen zur Nährstoffversorgung bei. Bekanntes Beispiel: die Wurzelknöllchenbakterien. Sie versorgen zum Beispiel Erbse, Bohne oder Lupine mit Stickstoff – und erhalten dafür Zucker. Eine perfekte Symbiose.

Pflanzenschutz: Starkes Mikrobiom statt chemischem Dünger

In den vergangenen Jahren hat die Erforschung des Mikrobioms stark an Bedeutung gewonnen. Ziel ist es, die Zusammensetzung des Mikrobioms wichtiger Kulturpflanzen so zu optimieren, dass der Einsatz synthetischer Dünger und Pflanzenschutzmittel verringert oder sogar komplett überflüssig wird. Zudem sollen die Pflanzen mithilfe der bestmöglichen Mikrobiomzusammensetzung höhere und vor allem sicherere Erträge bringen.

Gezielt einzelne Gene ausschalten

Höhere Erträge, die stärkere Abwehr von Schädlingen, eine bessere Pflanzengesundheit und die Resistenz gegen Hitze und Dürre – das sind auch die Ziele moderner Gentechnik. Dabei werden einzelne Gene, manchmal auch Gensequenzen, gezielt abgeschaltet oder ausgetauscht. Technologien wie das Crispr-Cas, Zinkfingernukleasen, die Talen-Technik oder das ODM-Verfahren bieten vielfältige Möglichkeiten, mit großer Zielgenauigkeit auch kleinere Umbauarbeiten am Erbgut der Nutzpflanzen vorzunehmen. Weil diese neuen Verfahren wesentlich genauer arbeiten als die herkömmlichen Gentechniken, zudem einfacher und mit weniger Nebenwirkungen anzuwenden sind, werden sie oft als Genome Editing zusammengefasst. Bisher wurden Pflanzen dagegen radioaktiv bestrahlt oder Chemikalien ausgesetzt, um zufällige Mutationen hervorzurufen. Pflanzen, denen durch solche modernen molekularbiologischen Techniken Mutationen hinzugefügt wurden, gelten allerdings als gentechnisch veränderte Organismen und sind entsprechend zu kennzeichnen, hat der Europäische Gerichtshof im Sommer diesen Jahres entschieden.

Alte Sorten lagern im Tresor

Im Global Seed Vault, tief in einem Berg auf der norwegischen Insel Spitzbergen eingegraben, lagert die Nahrungsversicherung der Welt. In den Kammern der weltweit größten Saatgutaufbewahrungsanlage sind Samen von insgesamt 1.059.646 Pflanzen zu finden. Diese große Vielfalt an Samen aufzubewahren, garantiere laut der Direktorin der Organisation, Marie Haga, „dass Wissenschaftler die besten Chancen haben, nahrhafte und klimaresistente Pflanzen zu entwickeln, die sicherstellen, dass künftige Generationen nicht nur überleben, sondern auch gut leben.“

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