Das Gen für die Grüne Revolution

News: Das Gen für die Grüne Revolution

Wissenschaftler haben erstmals das Gen für die Verkleinerung von Pflanzen identifiziert und isoliert, das von entscheidender Bedeutung für die 'Grüne Revolution' während der sechziger und siebziger Jahre war. Die Einführung kleinwüchsiger, sehr ertragreicher Getreidesorten und neue Kultivierungsmethoden führte in dieser Zeit fast zu einer Verdopplung der weltweiten Erträge. Die Forscher konnten nun die verkleinernde Wirkung des Gens mit Namen Rht bei einer Reihe von Pflanzen nachweisen. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, um in kurzer Zeit noch ertragreichere Varietäten von Nutzpflanzen zu züchten.

Wie Nick Harberd und seine Arbeitsgruppe vom John Innes Centre in Norwich, England, in Nature vom 15. Juli 1999 berichten, verwendeten sie für ihre Untersuchungen normale und Zwergformen des weitverbreiteten Wildkrauts Ackerschmalwand (Arbidopsis thaliana). Bei dieser Pflanze isolierten und identifizierten sie zunächst das Gen, das für die Verkleinerung sorgt. Anschließend verwendeten die Wissenschaftler dieses, um die entsprechende Erbanlage im Weizen zu finden – das sogenannte Rht-Gen (Reduced height). Als die Wissenschaftler das Arabidopsis-Gen in Reis einführten, erhielten sie, wie vermutet, kurzwüchsige Reispflanzen. Eine allgemeine Anwendbarkeit auf die Züchtung niedrigerer Pflanzen war damit erwiesen.

Harberd ergänzt: "Wie wußten, daß kleine Reis- und Weizenpflanzen, auf herkömmliche Weise gezüchtet, höhere Erträge liefern als konventionelle hohe Varietäten. Ein einzelnes Gen zu isolieren, das die Pflanzenhöhe kontrolliert, bedeutet, daß wir nun an die örtlichen Umstände angepaßten Arten mit geringen Erträgen in eine kleinwüchsige Art enumwandeln und damit möglicherweise den Ertrag erhöhen können, ohne den lokal angepaßten genetischen Hintergrund zu stören."

Forscher und Pflanzenzüchter wissen bereits seit Jahren, daß der sich der Ertrag dramatisch erhöht, wenn man die "Zwergformen" von Reis und Weizen verwendet. Im Weizen wird die verringerte Größe durch ein einziges Gen gesteuert, welches die Reaktion der Pflanze auf natürliche Pflanzenhormone (Gibberellin) beeinflusst. In normal großen Weizenpflanzen bewirkt die Produktion von Gibberelin während des Pflanzenwuchses eine Streckung der Zellen im sich entwickelnden Sproß. Mutierte Formen des Rht-Gens verringern die Wirksamkeit der Hormone auf die Pflanze. Die Zellen strecken sich dann nicht mehr vollständig, was zu einem kürzeren Halm führt. Als folge werden weniger Ressourcen der Pflanze für das Wachsen des Halmes verbraucht und mehr für das entstehende Korn. Gleichzeitig erhöht dies die Widerstandsfähigkeit gegen Zerstörungen durch Wind und Regen. Auch dies trägt zu einem gesteigerten Ertrag bei.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 22.3.1999
"Ein sproßarmer Sprößling"
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Spektrum Ticker vom 22.1.1999
"FAO zu Chancen und Risiken der Biotechnologie"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 20.10.1998
"'Grüne Gentechnik in den USA"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)

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