Nun möchten sie diese Sorte in Afrika testen.
Maniok gehört in tropischen Ländern zu den wichtigsten Nutzpflanzen, besonders in Afrika südlich der Sahara. Verschiedene Pflanzenviren bedrohen aber dessen Anbau und damit die Nahrungsgrundlage von hunderten Millionen Menschen.
ETH-Forschende unter der Leitung von Wilhelm Gruissem, Professor für Pflanzen-Biotechnologie, und seinem Oberassistenten Hervé Vanderschuren haben nun mithilfe der Gentechnologie eine neue Sorte Maniok entwickelt, die gegen den gefürchteten "Cassava Brown Streak Virus" resistent ist.
Das Braunstreifen-Virus infiziert die essbaren stärkereichen Wurzeln und macht sie ungeniessbar. Das Virus hat seinen Ursprung in Ostafrika und droht, sich nach Zentral- und Westafrika auszubreiten.
Impfen mit RNAsUm Maniok gegen das Braunstreifen-Virus resistent zu machen, haben die Forscher das
Erbgut einer Manioksorte soweit verändert, dass sie so genannte «small interfering RNA»-Moleküle (siRNA) bildet. Die Pflanze stellt die siRNA natürlicherweise nach der Infektion mit dem Virus her.
Die Forscher haben aber eine Möglichkeit gefunden, Maniok dazu zu bringen, siRNA vor einer Infektion in all seinen Pflanzenteilen herzustellen.
Sobald das Virus die Pflanze befällt, lagern sich die kurzen siRNAs an dessen Genom, das ebenfalls aus RNA besteht, an und legen dieses still. Dadurch kann sich der Krankheitserreger nicht mehr vermehren und in der Pflanze ausbreiten.
Gewächshaus-Versuche zeigten, dass das neue Gen, das die siRNA produziert, Maniok wirksam vor dem Virus schützt. So konnten die Wissenschaftler auch mehrere Monate nach der Infizierung von transgenen Testpflanzen mit dem Braunstreifen-Virus keine Anzeichen erkennen, dass es sich vermehren kann.
Auf den Maniok selbst hat die siRNA-Herstellung keinen negativen Effekt. Sie wächst normal und bildet gesunde Wurzeln aus. Die Forscher zielten mit der siRNA auf einen Abschnitt des Virus-Genoms ab, das im Lauf der Entwicklungsgeschichte konserviert wurde und sich deshalb nur sehr selten verändert. Daher dürfte es dem Virus schwerer fallen, sich rasch an die durch die siRNA vermittelte Immunität anzupassen.
Resistenz gegen weiteres Virus bleibtDie Forscher verwendeten die nigerianische Maniok-Sorte TME 7, auch bekannt als "Oko-iyawo". Sie ist natürlicherweise resistent gegen das Maniok-Mosaikvirus, ein weiteres Virus, das die Maniokproduktion in ganz Afrika ernsthaft gefährdet.
Diese Resistenz werde durch die eingebrachte Immunisierung gegen das Braunstreifen-Virus nicht verändert, erklärt Prof. Wilhelm Gruissem. Übertragen wird das Braunstreifen-Virus wahrscheinlich durch die Weisse Fliege, lat. Bemisia tabaci, die auch das Maniok-Mosaikvirus verbreitet.
Das winzige Insekt saugt Pflanzensäfte und schleust dabei diese Viren in die Maniokpflanze ein. «Die Weisse Fliege ist in den letzten Jahrzehnten viel häufiger geworden», betont Prof. Willhelm Gruissem, «und gefährdet den Maniokanbau stärker denn je.»
Die Fliege zu bekämpfen, sei jedoch schwierig, selbst wenn sich afrikanische Bauern Pestizide leisten könnten. «Maniok mit genetischen Modifikationen gegen Viren zu schützen, ist deshalb viel effizienter und umweltfreundlicher.»
Beliebte Sorte erweitertDie ETH-Forscher wählten TME 7 aus dutzenden von möglichen Sorten aus, weil TME 7 bei Konsumenten und Landwirten beliebt ist und die besten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Zucht hat.
In der nächsten Zeit wollen Prof. Gruissem und Dr. Hervé Vanderschuren gemeinsam mit afrikanischen Kollegen die genveränderte Sorte in Feldversuchen testen, um herauszufinden, ob die Resistenz gegen beide Viren unter natürlichen Bedingungen bestehen bleibt. Für die Feldexperimente hat die Fiat Panis-Stiftung bereits Gelder in Aussicht gestellt.
Die Zürcher Forscher sind auch aktiv daran beteiligt, die Technologie interessierten Forschungsinstitutionen in Afrika kostenlos zur Verfügung zu stellen, damit Wissenschaftler in den jeweiligen Ländern lokale von den Konsumenten bevorzugte Manioksorten gegen die Viren resistent machen können. (eth zürich)
