CH: Erster Schweizer Feldversuch mit CRISPR/Cas9-veränderter Gerste gestartet

DMZ – FORSCHUNG / MM ¦ AA ¦            

 

Zürich-Reckenholz - Agroscope hat die Genehmigung vom Bundesamt für Umwelt erhalten, um einen wegweisenden Feldversuch mit Sommergerste durchzuführen. Dabei steht ein spezifisches Gen im Fokus, das mittels moderner Züchtungstechniken ausgeschaltet wurde, um den Ertrag zu steigern. Der Versuch beginnt im Frühling 2024 auf der Protected Site in Zürich-Reckenholz und erstreckt sich über einen Zeitraum von drei Jahren.

 

Das CKX2-Gen spielt eine entscheidende Rolle in der Regulation der Samenbildung. Durch die Deaktivierung dieses Gens mithilfe der CRISPR/Cas9-Technologie wurde in vorherigen Studien eine Ertragssteigerung bei Reis und Raps erzielt.

 

Internationale Zusammenarbeit und Forschungsziele

Forschende der Freien Universität Berlin haben festgestellt, dass Gerste zwei leicht unterschiedliche Kopien des CKX2-Gens besitzt. In Kooperation mit Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) wurden Gerstenlinien entwickelt, bei denen beide Kopien des Gens funktionsunfähig gemacht wurden. Diese Linien zeigten im Gewächshaus eine höhere Kornausbeute pro Ähre.

 

Agroscope und die Freie Universität Berlin werden nun gemeinsam auf der Protected Site in Zürich-Reckenholz untersuchen, ob diese Ertragssteigerung auch unter Feldbedingungen reproduzierbar ist. Dabei stehen folgende Fragen im Fokus:

• Können die veränderten Gerstenpflanzen auch unter natürlichen Bedingungen einen höheren Ertrag erzielen?
• Ist die Deaktivierung beider Gen-Kopien erforderlich oder reicht die Deaktivierung einer einzigen Kopie aus?
• Hat die Deaktivierung des CKX2-Gens weitere Auswirkungen auf die Pflanzen, die über den Ertrag hinausgehen?

Kein Einbau fremden Erbguts

Ein wesentlicher Aspekt des Feldversuchs liegt darin, dass die veränderten Gerstenpflanzen ausschließlich mithilfe des präzisen CRISPR/Cas9-Verfahrens entwickelt wurden und kein fremdes Erbgut enthalten. Obwohl ähnliche Veränderungen auch durch natürliche Mutationen auftreten können, werden diese Gersten als gentechnisch veränderte Pflanzen (GVP) betrachtet, da das angewandte Verfahren direkt in das Pflanzengenom eingreift.

 

Zukunftsaussichten und regulatorische Diskussionen

Der Feldversuch, der mit der Braugerstensorte "Golden Promise" durchgeführt wird, birgt Potenzial für die Weiterentwicklung moderner Gerstensorten sowie möglicherweise anderer Getreidearten wie Weizen oder Dinkel. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen, die Ertragsbildung bei Nutzpflanzen besser zu verstehen und zukünftige Züchtungsstrategien zu optimieren.

 

Die Regulierung von Pflanzen, die mittels neuer Züchtungsverfahren wie CRISPR/Cas9 entwickelt wurden, ist derzeit Gegenstand internationaler Diskussionen. Letzte Woche hat das EU-Parlament einen ersten Beschluss gefasst, der vorsieht, dass solche Pflanzen, die auch auf natürliche Weise entstehen könnten, weniger streng reguliert werden sollen. Der Schweizer Bundesrat plant voraussichtlich Mitte 2024, Vorschläge zur Zulassungsregelung solcher GVP in der Schweiz vorzulegen.

 

Die Forschung von Reis zu Gerste zeigt, dass Mutationen im CKX2-Gen einen erheblichen Einfluss auf den Ertrag haben können. Die Erkenntnisse aus diesen Studien könnten nicht nur die Gerstenzüchtung, sondern auch die Züchtung anderer Nutzpflanzen revolutionieren und somit einen wichtigen Beitrag zur Ernährungssicherheit leisten.

 

 

 

 

Quelle: Agroscope