transgene Pflanzen, Bez. für gentechnisch veränderte Pflanzen, die ein oder mehrere Transgene („Fremdgene“) enthalten, die stabil im Genom vorhanden sind und an die Nachkommen weitergegeben werden. Bei t.P. handelt es sich einerseits um gentechnisch veränderte Pflanzenarten, die wie Tabak, Petunien oder Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) als Modellorganismen in der Grundlagenforschung eingesetzt werden, um z.B. die Funktion bestimmter Gene mittels Antisense-Technik oder Überexpression zu untersuchen oder aber ihre Promotoren z.B. durch Deletionsanalysen zu charakterisieren. Von zunehmender Bedeutung sind andererseits auch transgene Nutzpflanzen, die mit dem Ziel hergestellt werden, die Qualität dieser Arten zu verbessern.

Für die Herstellung t.P., die so genannte Pflanzentransformation, stehen in Abhängigkeit der zu transformierenden Pflanzenarten unterschiedliche Verfahren zur Verfügung. Eines der gängigsten Verfahren zur Transformation von zweikeimblättrigen Pflanzen erfolgt mittels Agrobacterium tumefaciens, wobei das zu übertragende Gen zunächst in das Ti-Plasmid einkloniert werden muss (Klonierung). Bei dieser Technik, die die Fähigkeit dieser Bodenbakterien ausnutzt, Pflanzenzellen genetisch zu verändern, werden Blattscheiben in einer Agrobakteriensuspension inkubiert und anschließend auf ein Wachstumsmedium umgesetzt, das nicht nur ein Antibiotikum enthält, um transformierte und untransformierte Pflanzen voneinander zu unterscheiden (Marker), sondern durch eine Kombination von Phytohormonen auch die Spross- und Wurzelbildung induziert. Nach einiger Zeit können die aus transformierten Zellen entstandenen Pflanzen auf Erde umgesetzt werden. Von dieser Blattscheibentechnik gibt es für unterschiedliche Pflanzenarten verschiedene Abwandlungen ( vgl. Abb. ). Bei der für Arabidopsis thaliana verwendeten so genannten in planta-Transformation werden die Blüten im Vakuum mit einer Agrobakterienlösung infiltriert, sodass die erfolgreiche Transformation bei den später gebildeten Samen überprüft werden muss. Einkeimblättrige Pflanzen wie die Getreide lassen sich auf diese Weise nur sehr schlecht bis gar nicht gentechnisch verändern, sodass bei ihnen bevorzugt die biolistische Transformation („Genkanone“) zum Einsatz kommt.

Transgene landwirtschaftliche Nutzpflanzen werden u.a. in Nordamerika großflächig angebaut. Dabei handelt es sich vor allem um Mais, Soja und Baumwolle, die mittels Gentechnik entweder gegenüber bestimmten Herbiziden tolerant sind oder aber nach Gentransfer eines bakteriellen Gens das Bt-Toxin exprimieren, sodass diese Sorten vor ihren Fraßfeinden (Schmetterlingsraupen) geschützt sind. Das Potenzial t.P. ist nach Ansicht der Befürworter der „Grünen Gentechnik“ noch lange nicht ausgeschöpft, da Pflanzen auch als Bioreaktoren zur Produktion pharmazeutisch bzw. industriell interessanter Substanzen genutzt werden könnten. ( vgl. Tab. )(Grüne Gentechnik und zugehöriges Essay: Grün ist die Hoffnung – durch oder für Gentechpflanzen?)

transgene Pflanzen: Typischer Ablauf zur Erzeugung transgener Pflanzen durch Blattscheibentransformation

transgene Pflanzen: Anwendungspotenzial transgener Pflanzen