Agro-Multis wie Monsanto besinnen sich auf die klassische Züchtung - mit neuen Methoden: Ist die Grüne Gentechnik von gestern?

Jahrelang galt Monsanto als größter Verfechter der Grünen Gentechnik. Ein Großteil des weltweit gehandelten Mais-, Soja- und Baumwollsaatgutes mit gentechnischen Veränderungen stammt von dem Agro-Multi. Jüngst überraschte das Unternehmen seine Kritiker jedoch, als es in den USA eine neu gezüchtete Sojasorte namens Vistive einführte. Die Vistive-Soja ist nicht gentechnisch verändert, weist allerdings Eigenschaften auf, die bislang nur mit Hilfe der Gentechnik erreichbar zu sein schienen. Mit diesem Züchtungserfolg könnte Monsanto zum Trendsetter werden. "In unserem Geschäft gewinnt die klassische Züchtung an Bedeutung", sagt Monsanto-Chef Hugh Grant.Freilich basiert Monsantos neuer Spross auf mehr als nur traditioneller Züchterarbeit. Smart Breeding, so lautet das neue Zauberwort der Branche, das sich mit Präzisionszucht übersetzen lässt. Denn bei der Auswahl der Pflanzen, die miteinander gekreuzt werden, verlassen sich die Forscher nicht mehr nur auf äußere Merkmale. Vielmehr schauen sie den Pflanzen tief ins Erbgut und analysieren genau, welche Gene dort aktiv sind, um danach die passenden Kreuzungspartner auszuwählen. Das Smart Breeding basiert auf der gleichen Labortechnik wie die Grüne Gentechnik - mit einem wichtigen Unterschied: Den Pflanzen werden am Ende keine fremden Gene in die DNA eingebaut.Die Vistive-Soja ist darauf getrimmt, möglichst wenig Linolensäure in ihrem Öl zu bilden. Das Öl traditioneller Sojapflanzen hat einen Gehalt von rund acht Prozent Linolensäure; die Vistive-Variante hingegen weist weniger als drei Prozent auf. Dadurch wird das Vistive-Fett nicht so schnell ranzig, und bei der weiteren Verarbeitung bilden sich weniger so genannte Transfette, die als gesundheitsschädlich gelten. Große Lebensmittelhersteller wie Kellogg's kündigten bereits an, Vistive-Öl in ihren Produkten einsetzen zu wollen, um so mit dem Label "frei von Transfetten" werben zu können.Die Vistive-Soja beruht auf einer gentechnik-freien Sojasorte mit geringem Linolensäuregehalt. Forscher der Iowa State University hatten diese Sorte bereits 1998 präsentiert - nach dreißig Jahren klassischer Züchtungsarbeit. Allerdings hat diese "low-lin"-Variante einen kümmerlichen Wuchs, weshalb sie für den großflächigen kommerziellen Anbau kaum geeignet ist. Den Monsanto-Forschern ist es gelungen, die relevanten Genabschnitte der low-lin-Sorte in vorhandene Hochertragssorten zu integrieren.Kreuzt man eine Hochertragssorte mit der mickrigen low-lin-Variante, so enthalten die Pflanzen der folgenden Generationen von Fall zu Fall unterschiedliche Mischung der Gene beider Eltern. Die Züchter stehen dann vor der Aufgabe, unter Hunderttausenden von Pflanzen genau jene ausfindig zu machen und zu vermehren, die von beiden Seiten das Beste geerbt haben: In diesem Fall eine hohe Ertragsfähigkeit und zugleich die Gene für eine geringe Linolensäurebildung."Das ist wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen", sagt Joe Byrum, Leiter der Sojazüchtung bei Monsanto. "Aber wenn man ein Werkzeug hat, mit dem man in den Heuhaufen stechen und die Nadel jedes Mal gezielt herauspicken kann, geht die Suche sehr effizient voran."Hier kommt das Smart Breeding ins Spiel. Byrum und Kollegen setzen bei der Auswahl der passenden Pflanzen auf so genannte Genmarker. Das sind kurze, künstlich hergestellte DNA-Schnipsel, die sich an spezifische Genabschnitte im Erbgut anheften. Anhand der Genmarker können die Forscher schnell erkennen, ob in einer Pflanze die gewünschten Gene vorhanden sind.Der Genmarkertest spart den Züchtern viel Zeit. Denn er funktioniert bereits bei jungen Keimlingen. Ein Großteil der züchterischen Selektionsarbeit kann darum sehr früh im Labor erfolgen - im Gegensatz zur traditionellen Züchtung, bei der erst der Aufwuchs der Pflanzen auf den Versuchsfeldern abgewartet werden muss. So schaffte es Monsanto, bei der Vistive-Entwicklung drei Soja-Generationen pro Jahr im Gewächshaus aufzuziehen und die genetisch aussichtsreichsten Kandidaten immer wieder untereinander zu kreuzen. Das Züchtungsziel wurde so nach nur fünf Jahren erreicht.Weil Genmarker das gezielte Einkreuzen spezifischer Gene ermöglichen, wird es interessant, selbst ungewöhnliche Sorten mitsamt ihrer genetischen Vielfalt wieder in die Zuchtprogramme aufzunehmen. "Wir können Wildarten von Mais, Reis oder anderen Getreiden in der Züchtung nutzen, die wir jahrzehntelang verschmäht haben. Auch wenn die Wildpflanzen nicht den höchsten Ertrag bringen, bergen sie in ihren Genen doch viele wertvolle Eigenschaften", sagt Susan McCouch, Biologin an der New Yorker Cornell University.McCouch gilt als eine der Begründerinnen des Smart Breedings. Ende der 80er-Jahre gelang es ihr, rund vierzigtausend Gene im Reisgenom zu identifizieren und ihre Lage auf den Chromosomen zu kartieren. Bald zeigte sich, dass die Erkenntnisse über die Reis-DNA auch helfen, die genetischen Eigenschaften anderer Nutzpflanzen zu charakterisieren. Viele Gene, die im Reis zu finden sind, kommen mit ähnlicher Form und Funktion in anderen Pflanzen vor. Dieses Wissen erleichtert den Züchtern die Arbeit ungemein."Wenn man von einer Art die Gensequenz für eine bestimmte Eigenschaft kennt, kann man mit den entsprechenden Genmarkern gezielt bei anderen Pflanzenarten nach ähnlichen vorteilhaften Varianten suchen", erläutert McCouch.Smart Breeding ist nicht auf Getreide beschränkt. Vor wenigen Monaten präsentierte das neuseeländische Züchtungsunternehmen Hortresearch eine neue Apfelsorte, bei der nicht nur die Schale, sondern auch das gesamte Fruchtfleisch rot gefärbt ist. Die Neuzüchtung basiert auf der Kreuzung eines bitteren, rotfleischigen Wildapfels mit süßen Kultursorten. Nach Angaben des zuständigen Projektleiters Ian Ferguson nutzte Hortresearch Genmarker, um unter Zehntausenden von Keimlingen diejenigen mit den passenden Farb- und Geschmacksgenen zu finden.Das bislang erfolgreichste Beispiel für Smart Breeding stammt aus Israel. Ein Forscherteam um Dani Zamir von der Hebräischen Universität von Jerusalem kreuzte eine wilde, aus Peru stammende Tomatenart mit Kulturtomaten. Per Genmarker suchte Zamir jene Pflanzen heraus, die ein Gen aus den Wildpflanzen enthielten, welches die Zuckerproduktion steigert. Die vor zwei Jahren präsentierte Sorte bildet 40 Prozent mehr Zucker als herkömmliche Kulturtomaten. In den USA wird sie mittlerweile großflächig angebaut und die gesamte Ernte wird von Ketchup-Herstellern aufgekauft. Mit den süßeren Tomaten als Grundmasse muss dem Ketchup weniger Kristallzucker zugesetzt werden.Züchtungsexperten wie McCouch und Zamir sehen das Smart Breeding bereits als würdigen Nachfolger der klassischen Genmanipulation. "Wir brauchen die Grüne Gentechnik nicht mehr", sagt Zamir. Die natürliche genetische Vielfalt der Pflanzen reiche aus, um die wichtigsten Züchtungsziele wie höheren Ertrag oder Krankheitsresistenz zu erreichen. Smart Breeding könnte schon bald die Auseinandersetzungen um die Risiken gentechnisch veränderter Pflanzen obsolet werden lassen.So schnell mag der Potsdamer Pflanzenphysiologe Bernd Müller-Röber die Grüne Gentechnik nicht abschreiben: "Smart Breeding funktioniert ja nur dann, wenn die gesuchten Gene für eine Kulturpflanze auch tatsächlich in einer Wildpflanze enthalten sind." Das sei aber nicht immer der Fall, zum Beispiel, wenn es darum gehe, Pflanzen so zu verändern, dass sie interessante Inhaltsstoffe für die chemische Industrie produzieren. Müller-Röber: "Die Zukunft wird wahrscheinlich in einer Kombination beider Technologien liegen."Ähnlich sieht man es offenbar bei Monsanto. Das Unternehmen will auch künftig transgene Pflanzen entwickeln. Bis 2012 sollen beispielsweise Soja-Sorten auf den Markt kommen, deren Öl Omega-3-Fettsäuren enthält. Omega-3-Fette gelten als gesund, sind normalerweise aber nur in Fischen und anderen Meeresorganismen zu finden. Monsanto will den Sojapflanzen darum die fehlenden Gene aus Meeresalgen übertragen.------------------------------BELIEBTE GETREIDESORTENFoto: Reis: Die Zeichnung zeigt die ganze Pflanze, flankiert von Blüten, Rispen und Körnern. Reis wird per Gentechnik und auch mit Smart Breeding veredelt.Foto: Gerste: Die Feldfrucht wird vor allem zum Bierbrauen eingesetzt. Gentechnikvarianten gibt es bereits; Smart-Breeding-Sorten werden erwartet.Foto: Hafer: Das Getreide wird vor allem als Tierfutter angebaut. Weil es nicht so viel einbringt, investieren Züchter weniger in die Veredlung.Foto: Weizen: Das Getreide zählt zu den Hauptnahrungsmitteln der Welt. Durch sein großes Genom bereitet es Züchtern besondere Probleme.------------------------------Foto: Soja-Ernte in Argentinien: Die heute oft gentechnisch veränderten Feldfrüchte bekommen nun Konkurrenz durch eine smarte Neuzüchtung.------------------------------Foto: Apfel mit rotem Fruchtfleisch: eine Neuzüchtung, die aus der Kreuzung eines Wildapfels mit süßen Kultursorten entstand.