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20.06.2013 | 11:03 | Gentechnik 

Schädlings-Resistenz gegen Bt-Pflanzen lässt sich lediglich verzögern

Aachen - Das Auftreten von Schädlingen, die gegen die Bt-Proteine gentechnisch veränderter Nutzpflanzen resistent sind, kann durch vorbeugende Maßnahmen deutlich verzögert werden.

Pflanzenschädling
(c) proplanta

Zu diesem Ergebnis kommt eine Metastudie, die im Juni 2013 in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology veröffentlicht wurde. Durch den Anbau von Bt-Pflanzen seit Ende der 1990er Jahre sind einige Schädlinge resistent gegen Bt-Proteine geworden. Insgesamt sind aber weniger Resistenzen aufgetreten, als zu Beginn befürchtet wurde.

Seit Ende der 1990er Jahre werden gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut, die sogenannte Bt‑Proteine produzieren. Diese Proteine wirken als spezifische Fraßgifte gegen verschiedene Schädlingsarten. Das bekannteste Beispiel ist Mais, der das Bt-Protein Cry1Ab enthält, welches gegen den Maiszünsler gerichtet ist. Bt-Proteine werden auch im Biolandbau eingesetzt, wo sie in gelöster Form versprüht werden.

Bt-Pflanzen wurden zunächst in den USA angebaut, inzwischen wachsen sie in zahlreichen Ländern. Seit sie auf den Markt kamen, haben sich Wissenschaftler damit beschäftigt, ob und unter welchen Bedingungen die Schädlinge resistent gegenüber Bt-Proteinen werden könnten. Es gab sowohl Feldstudien, die das Auftreten resistenter Schädlinge verfolgten, als auch Laborstudien, in denen die Empfindlichkeit der Insekten gemessen wurde. Bruce Tabashnik von der University of Arizona analysierte gemeinsam mit zwei Kollegen insgesamt 77 solcher Studien, die seit 2012 erschienen sind. Sie wurden in Nord- und Südamerika, Südafrika, Asien und Australien durchgeführt. Die Metastudie erschien im Juni 2013 in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology.

Die Studie listet zehn Fälle auf, in denen regional Bt-resistente Schädlinge aufgetreten sind, die mehr als ein Prozent der untersuchten Population ausmachen. In sechs Fällen sind mehr als die Hälfte der Population resistent. Dabei handelt es sich um Baumwollschädlinge in den USA und Indien sowie Maisschädlinge in den USA und Südafrika. Beim Maiszünsler, der als erster Schädling mit gentechnisch verändertem Bt-Mais bekämpft wurde, sind allerdings bis heute keine Resistenzen aufgetreten.

Dass die Entwicklung von Resistenzen - so wie man es auch beim Einsatz konventioneller Pflanzenschutzmittel kennt - nur eine Frage der Zeit sein würde, stand für Wissenschaftler bereits Ende der 1990er Jahre fest. Als geeignete Strategie, die Resistenzentwicklung hinauszuzögern, gilt die high dose/refuge- Strategie. Wenn sich Insekten, die resistent geworden sind, mit nicht-resistenten Insekten paaren, weist der Nachwuchs in der Regel nur eine schwache Resistenz auf. Die gentechnisch veränderten Pflanzen müssen eine ausreichende Menge Bt-Protein produzieren, um auch diese schwach resistenten Insekten abzutöten (high dose). Damit die nicht-resistenten Insekten genügend Lebensraum finden, müssen in unmittelbarer Nähe zu den Feldern, auf denen Bt-Pflanzen angebaut werden, konventionelle Pflanzen der gleichen Art angebaut werden (refuge, Refugienflächen).

Bruce Tabashnik und seine Kollegen schreiben, die high dose/refuge- Strategie habe sich bisher insgesamt als erfolgreich erwiesen und in der überwiegenden Zahl der Fälle die Resistenzbildung beim Anbau von Bt-Pflanzen hinausgezögert. In den Fällen, in denen es zur Resistenzbildung kam, sei der Bt-Gehalt der betreffenden Pflanzen nicht hoch genug gewesen oder die Vorgaben für Refugienflächen seien vermutlich nicht eingehalten worden. Daher ist es in den USA zu einem massiven Auftreten resistenter Maiswurzelbohrer bekommen, während beim Maiszünsler das Bt-Konzept weiterhin funktioniert.

Als weiteren Grund für die Entstehung resistenter Schädlinge gerade in den USA nennen sie den parallelen Anbau von Pflanzen, die nur ein einzelnes Bt-Protein produzieren, mit solchen, die mehrere produzieren (stacked events). Es sei empirisch erwiesen, dass dadurch die Resistenzbildung beschleunigt werde. Wenn man sich für den Anbau von stacked events entscheide, sei es empfehlenswert, vollständig darauf umzusteigen. Insgesamt sprechen sie sich dafür aus, den Anbau von Bt-Pflanzen als eine von mehreren Maßnahmen im Rahmen eines integrierten Pflanzenschutzes zu betreiben.

In der Forschung wird bereits an neuen Konzepten zur Schädlingsbekämpfung gearbeitet. Einen vielversprechenden Ansatz erprobt zur Zeit das Rothamsted Research Institute in Großbritannien: Die Wissenschaftler haben Weizen gentechnisch so verändert, dass er ein so genanntes Pheromon bildet - eine chemische Substanz, die für Getreideblattläuse ein Alarmsignal ist und sie dazu bringt, zu flüchten. Neue Konzepte müssen auch in Zukunft fortlaufend entwickelt werden, da sich Schädlinge früher oder später an jede Pflanzenschutzmaßnahme anpassen. (TransGen)
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