Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften Band 15

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Genetische Variation ist die Grundvoraussetzung jedes züchterischen Handelns,
d.h. ein Selektionserfolg ist nur dann realisierbar, wenn das betrachtete Merkmal genetisch
variiert. Der Einsatz klassischer Pflanzenzüchtung in Kombination mit der experimentellen
Mutagenese (”Mutationszüchtung”) hat sich bei wichtigen Ölpflanzen
vielfach als erfolgreich erwiesen. Durch moderne Zell- und Gewebekulturmethoden in
vitro – wie der ‘Embryo rescue‘-unterstützen Art- oder Gattungskreuzung oder der
somatischen Hybridisierung (Protoplastenfusion) – bieten sich weitere Möglichkeiten
zur Schaffung neuer genetischer Ausgangsvariation: So sind zwischen Brassicaceae-Arten
gewisse Kreuzungsbarrieren (Inkompatibilitätsmechanismen) gegeben,
die eine ungestörte Samenentwicklung i.d.R. verhindern. Mit Hilfe der ‘Embryo rescue‘-Methode
können aber Bastardpflanzen aus weiten Kreuzungen (z.B. B. napus
x Raphanus sativus) erfolgreich aufgezogen werden, indem die Samenentwicklung in
vitro vollzogen wird. Insbesondere der experimentellen Resynthese von Raps (B. rapa
x B. oleracea) kommt heute ein verstärktes Interesse zur Schaffung neuer Merkmalskombinationen
zu, da synthetische Rapsformen im Hinblick auf bestimmte
Zuchtziele gezielt aus selektierten B. oleracea bzw. B. rapa-Formen erzeugt werden
können. Darüber hinaus gestattet die Fusionierung somatischer Zellen und anschließende
Regeneration intakter Pflanzen in vitro die Erzeugung von Bastardindividuen,
die aufgrund großer genetischer Distanz nicht durch sexuelle Kreuzung erstellt
werden können.
Darüber hinaus ermöglicht der gezielte Gentransfer („Gentechnik“) heutzutage
die Übertragung definierter isolierter Gene aus der gesamten Flora und Fauna – unabhängig
von der Spenderpflanze und von etwaigen Kreuzungsbarrieren. Diese
Entwicklung wurde durch eine Reihe von methodischen Verbesserungen ermöglicht.
Zu nennen sind hier die Weiterentwicklung sowohl von vektorbürtigen Transformationssystemen
– basierend auf der natürlichen Infektion durch das Bodenbakterium
Agrobacterium tumefaciens – als auch einer Reihe von vektorfreien Transformationssystemen,
bei denen z.B. die artfremde rekombinante Erbsubstanz in wandlose
Zellen (Protoplasten) oder durch Beschuss von regenerationsfähigen Meristemen mit
DNA-beladenen Partikeln integriert wird. Während die Agrobacterium-vermittelte
Transformation von Raps heute als eine Routine-Methode gilt, ist beispielsweise bei
der Sonnenblume und dem Lein noch Entwicklungsarbeit bis zur Praxisreife notwendig.
Die Gentechnik ist ein nützliches Instrument, um erwünschte wertbestimmende
Inhaltsstoff-Zusammensetzung des Ölsamen bereits in der Pflanzensorte dem späteren
Verwendungszweck schneller und gezielter anzupassen. Erfolge sind hier dann
zu erwarten, wenn das Wissen über die physiologischen Zusammenhänge (z.B. Biosynthesewege)
so weit etabliert ist, dass es gelingen kann, solche Eigenschaften
molekular zu fassen, die entsprechenden Gene zu isolieren, in andere Pflanzen zu
übertragen (Transformation) und in leistungsfähigen Sorten zu exprimieren. So gestattet
die Gentechnologie einen gezielten Eingriff in den Lipidstoffwechsel, wie extreme
Fettsäure-Varianten wichtiger Ölsaaten zeigen (Oil designing).
Da in der Natur in bezug auf Kettenlänge, Anzahl und Lage von Doppelbindungen
sowie funktionellen Gruppen (Hydroxy-, Keto-, Epoxy-Gruppen,u.v.a.m.) eine große
Vielfalt an verschiedenen Fettsäuren existiert, ist zu erwarten, dass auch durch Gentechnik
induzierte drastische Veränderungen im Fettsäuremuster der Samen toleriert
werden und den Pflanzen bzw. den aus der Saat aufwachsenden Keimlingen nicht
schaden. In den letzten Jahren haben sich zahlreiche Arbeitsgruppen damit beschäftigt,
die genetische Variabilität bzgl. Ölqualität von Hauptölpflanzen – insbes. Raps
und Sojabohne – mit Hilfe von gentechnischen Ansätzen zu erweitern, indem sie die
Aktivität bestimmter, am Fettsäure- und Lipidstoffwechsel beteiligter Enzyme soweit