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Pflanzenschutz: Gen gegen die Kartoffelfäule
isoliert
Max-Planck-Forschern ist es
zum ersten Mal gelungen, aus Kartoffeln ein Gen zu isolieren,
das die Pflanzen widerstandsfähig gegenüber einer bestimmten
Variante des Erregers der Kartoffelfäule macht.
(jkm) - Die Kraut- und Knollenfäule
beschert Kartoffelbauern jährliche Ertragsverluste von zwei
bis drei Milliarden Euro. Verursacht wird die Fäule durch
den Schadpilz Phytophthora infestans. Er kann sowohl Blätter
und Stängel als auch die Knollen vollständig zerstören.
Biologen hoffen, die Kartoffeln
durch gentechnische Eingriffe widerstandsfähiger machen zu
können. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung
in Köln liefern dazu jetzt die Voraussetzungen: Die Gruppe
um Christiane Gebhardt hat das so genannte Resistenz-Gen R1 isolieren
können.
Das Gen R1 lässt die Pflanze
gegen eine bestimmte Variante des Erregers immun werden. Die Forscher
konnten das Gen auf dem fünften von zwölf Chromosomen
der Kartoffel aufspüren und isolieren. In seinem molekularen
Aufbau ähnelt das Gen anderen, bereits bekannten pflanzlichen
Abwehr-Genen gegen Viren, Bakterien oder Fadenwürmer.
Das R1-Gen bildet ein Protein
von etwa 1300 Aminosäuren, das in Pflanzenzellen eine so
genannte hypersensitive Reaktion auslöst. Das Protein hat
die Funktion eines Alarmsignals, falls eine Pilzspore versucht,
in eine Pflanzenzelle einzudringen. Daraufhin werden Abwehrreaktionen
in Gang gesetzt, die die Ausbreitung des Pilzes erschweren.
Besonders bedeutsam ist, dass
das R1-Gen in einem so genannten "Hot Spot" für
Krankheitsabwehr liegt, schreiben die Forscher in "The Plant
Journal". Neben Genen für Resistenz gegen die Kraut-
und Knollenfäule finden sich im "Hot Spot" auch
Gene zur Abwehr von Würmern und Viren. Aufgrund der Häufung
nimmt man an, dass diese Abwehr-Gene Mitglieder eines "Familienclans"
sind, also mehr oder weniger miteinander verwandt.
Welche und wie viele Gene an der
quantitativen Resistenz gegen Kraut- und Knollenfäule beteiligt
sind, weiß man bisher nicht. Da die meisten Abwehr-Gene
strukturell ähnlich sind, hat das Kölner Team aber mit
dem R1-Gen eine Art Prototyp in der Hand, mit dem sich weitere
Gene aufspüren lassen.
Auf diese Weise werde es möglich,
die Abwehr-Eigenschaft der Kartoffel zu verstehen und für
die Entwicklung neuer Sorten zu nutzen, hoffen die Forscher.
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