Der neuen Sojasorte Vistive des US-Konzerns Monsanto mangelt es an etwas, das sie in der Lebensmittelindustrie richtig begehrt macht: Durch das gezielte Kreuzen zweier Sorten haben Bioingenieure den Gehalt an Linolensäure um mehr als die Hälfte reduziert – von acht auf drei Prozent. Dadurch wird das Fett in der Bohne bei der Verarbeitung nicht so schnell ranzig. Außerdem bilden sich weniger gesundheitsschädliche sogenannte Transfette. Den Cornflakes-Hersteller Kellog’s hat das schon überzeugt. Er will künftig für viele Produkte das Vistive-Öl verwenden. Gesundes Soja, robuster Reis, rotfleischige Äpfel, zuckersüße Tomaten, pilzresistenter Raps – in den vergangenen Jahren haben Saatguthersteller wie Monsanto vor allem auf Gentechnik gesetzt, um Pflanzen mit diesen gewünschten Eigenschaften zu gewinnen. Sie bauten ihnen dazu artfremde Gene ins Erbgut ein, die sie schneller wachsen lassen oder vor Schädlingen schützen sollten. Jetzt besinnen sich die Agro-Multis auf die klassische Züchtung. Sie nutzen dabei aber ganz neue, der Gentechnik entlehnte Methoden, um schnell ans Ziel zu kommen. Mit der Präzisionszucht (englisch: smart breeding), so hoffen sie, bleibt ihnen auch der Ärger erspart, den sie sich mit den gentechnisch manipulierten Sorten eingehandelt haben. Zuletzt traf es Bayer CropScience: Die für den Verzehr nicht zugelassene Genreis-Sorte LL Rice 601, die einst in den USA zu Forschungszwecken entwickelt worden war, hatte es in Spuren bis zu den Verbrauchern in Deutschland geschafft, etwa in die Regale von Aldi Nord und Edeka. Vor allem die Furcht vor solch einer unkontrollierbaren Verbreitung und gesundheitlichen Risiken hat dazu geführt, dass die grüne Gentechnik bisher auf wenig Gegenliebe bei den Verbrauchern trifft. Monsanto, aus dessen Labors ein Großteil des weltweit gehandelten gentechnisch veränderten Mais-, Soja- oder Baumwollsaatgutes stammt, hat aus der Ablehnung gelernt: „In unserem Geschäft gewinnt die klassische Züchtung wieder an Bedeutung“, sagt Unternehmenschef Hugh Grant. Zu diesem Zweck hat der US-Konzern für sein Forschungszentrum am Stammsitz in St. Louis rund eine Million Euro teure Kernspintomografen angeschafft. Normalerweise werden mit solchen Geräten Gehirn, Rückenmark, Wirbelsäule oder Gelenke von Menschen auf krankhafte Veränderungen untersucht. Die Monsanto-Forscher nutzen sie, um mithilfe der hochauflösenden Schnittbilder tief ins Erbgut von Wild- und Kulturpflanzen zu blicken. Bei der Auswahl der Pflanzen, die gekreuzt werden, verlassen sie sich nicht mehr allein auf äußere Merkmale wie bei der klassischen Züchtung. Sie fahnden vielmehr gezielt nach den Genen im Saatgut, die gesündere Früchte und größere Erträge versprechen und die die Pflanzen widerstandfähiger gegen Schädlinge, Trockenheit oder Hitze machen. Im Fall der Sojabohnen kreuzten die Forscher eine gentechnikfreie Sojasorte mit geringem Linolengehalt mit einer Hochertragssorte. Das erfolgreichste Beispiel für Smart Breeding ist die zuckersüße Tomate. Ein Forscherteam um Dani Zamir von der Hebräischen Universität Jerusalem suchte in Wildpflanzen das Gen, das die Zuckerproduktion steigert. Dazu kreuzte er eine wilde, aus Peru stammende Tomatenart, deren Früchte klein, grün und sehr süß sind, mit Kulturtomaten. Bei der klassischen Methode müssen die Züchter nach der Kreuzung aus Hunderttausenden Pflanzen jene aufspüren, die genau die gewünschten Eigenschaften geerbt haben. Darüber vergehen Wochen und Monate, denn die Aufgabe gleicht der Suche nach der berühmten Nadel im Heuhaufen. Smart Breeding verkürzt den Prozess enorm. Zamir setzte sogenannte Genmarker ein, kurze DNA-Schnipsel, die eine bekannte Abfolge von Erbgutbausteinen aufweisen. Diese Schnipsel heften sich an spezifische Genabschnitte im Erbgut. Mit ihrer Hilfe können die Forscher schnell erkennen, ob in einer Pflanze die gewünschten Gene vorhanden sind oder nicht.
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Zamir züchtete auf diesem Weg vor zwei Jahren eine Tomatensorte, die 40 Prozent mehr Zucker bildet als herkömmliche Kulturtomaten. In den USA wird sie mittlerweile großflächig angebaut, Ketchup-Produzenten kaufen die gesamte Ernte auf. Sie brauchen der roten Soße so nicht mehr wie bisher Kristallzucker zuzusetzen, damit sie süß schmeckt. Der Züchtung nahrhafter, gut schmeckender und robuster Tomaten hat sich auch der Biologe Nicolas Schauer vom Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam verschrieben. Er wollte die genaue biochemische Zusammensetzung der Früchte bestimmen und herausfinden, welche genetischen Faktoren ihr Wachstum steuern. Dafür entwickelte Schauer eine neue Analysemethode, eine Kombination aus Massenspektrometrie und Gaschromatografie. In diesen Geräten werden die Tomaten, vereinfacht ausgedrückt, in ihre biochemischen Bestandteile zerlegt. Am Ende hatten die Wissenschaftler 75 Gene identifiziert, die Geschmack und Nährwert der Tomaten bestimmen. Die Untersuchung brachte weitere Ergebnisse. So fand Alisdair Fernie, ein Kollege Schauers, heraus, dass die Kreuzung von Kultur- und Wildtomaten über 880 Veränderungen in den Inhaltsstoffen zur Folge hatte. Sie wirkte somit der genetischen Verarmung der Kulturtomaten entgegen. „So haben wir höhere Gehalte an essenziellen Aminosäuren gemessen, die Früchte haben auch eine veränderte Zusammensetzung verschiedener Zucker und organischer Säuren“, sagt Fernie. Genau diese Inhaltsstoffe bestimmen jedoch, ob eine Tomate fade oder aromatisch schmeckt. Ihre Erkenntnisse wollen die Potsdamer Wissenschaftler dazu nutzen, neue gesunde und schmackhafte Tomatensorten zu züchten. Den Erfolg können sie jetzt schon nach zwei Wochen und nicht erst, wie bisher, nach Monaten überprüfen. Dazu knipsen sie lediglich ein Blatt der Tomate ab und untersuchen im Labor, ob das gewünschte Gen eingebaut ist. „Der Vorteil der Methode ist, dass man innerhalb von drei bis fünf Jahren neue Eigenschaften in unsere Kultursorten einkreuzen kann. Bisher dauerte das zehn Jahre und mehr“, so Schauer. Solche Vorteile machen die Präzisionszüchtung immer populärer. So wollen Forscher der Universität Gießen pilzresistenten Raps kreieren. Der gelb blühende Raps ist einst entstanden, als Kohl und Rübsen sich zufällig in der Natur kreuzten. Gentechnische Verfahren zeigen den Biologen, wo die Anti-Pilz-Gene bei den beiden Gemüsearten genau liegen. Auch hier lässt sich nach der Kreuzung das Anti-Pilz-Gen durch Markertests wiederfinden. Schon einen Schritt weiter ist das Internationale Reisforschungsinstitut auf den Philippinen. Dort haben Forscher mithilfe von zusätzlichen Genen, die sie in Wildreis entdeckten, Kulturreis so verändert, dass er auch mehrere Wochen andauernde Überschwemmungen übersteht. Die Turboreiszüchtung im Reagenzglas hat immense wirtschaftliche Bedeutung, denn Reis ist für 3,5 Milliarden Menschen die Hauptnahrung. Derzeit verursachen Überschwemmungen in Asien Ernteverluste in Höhe von jährlich rund einer Milliarde Dollar. Einen neuerlichen Beleg, wie effektiv Smart Breeding inzwischen funktioniert, lieferte vor einigen Wochen das neuseeländische Unternehmen Hortresearch. Es präsentierte einen Apfel, dessen Schale genauso rot ist wie sein Fruchtfleisch. Die Neuzüchtung basiert auf der Kreuzung eines bitteren, rotfleischigen Wildapfels mit süßen Kultursorten. Allerdings gibt es für die Methode Grenzen. „Sie funktioniert nur, wenn die gesuchten Gene für eine Kulturpflanze auch tatsächlich in einer Wildpflanze enthalten sind“, erläutert Biologe Schauer. Sein israelischer Kollege Zamir ist dennoch überzeugt: „Wir brauchen die grüne Gentechnik nicht mehr.“
