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Gentechniker stellen Super-Size-Pflanzen her, die 40 % größer sind
Forscher hoffen, durch die Verbesserung der Photosynthese eine neue grüne Revolution zu schaffen. 3. Januar 2019
Foto von biotechnologisch hergestellten Tabakpflanzen REIF
Gentechniker in Illinois haben Tabakpflanzen entworfen, die bis zu 40 % größer werden als gewöhnlich. Wenn ähnliche Änderungen an Sojabohnen oder Kartoffeln vorgenommen werden können, könnte dies die Nahrungsmittelversorgung erhöhen – obwohl Sie die neuen Pflanzen viele Jahre lang nicht auf den Feldern sehen werden.
Ein Team der University of Illinois und des Landwirtschaftsministeriums der Vereinigten Staaten sagt, es habe dem Tabak einen sogenannten photorespiratorischen Bypass gegeben – eine Kassette genetischer Veränderungen, die es den Pflanzen ermöglichen, Sonnenlicht effizienter in Energie umzuwandeln. Die gentechnisch veränderten Pflanzen sind höher als normale und wiegen mehr.
Heike Sederoff, Pflanzenwissenschaftlerin an der North Carolina State University, die entsprechende Laborstudien durchgeführt hat, beschreibt den neuen Bericht, der in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, als das erste Mal, dass in einem Feldversuch dieser Art so große Gewinne erzielt wurden. Es bestätigt das Potenzial für echte landwirtschaftliche Vorteile, sagt sie.
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Eine Reihe von Gruppen weltweit versuchen, die Photosynthese zu beschleunigen. Als Teil dieser Bemühungen verwenden Wissenschaftler in Illinois mehr als 80 Millionen US-Dollar, die von der Bill & Melinda Gates Foundation und anderen Geldgebern bereitgestellt werden, die hoffen, dass die Gentechnik dazu führen könnte ein Sprung in der landwirtschaftlichen Produktivität .
Im Jahr 2016 zeigten Bioingenieure der University of Illinois, wie man Tabakpflanzen um 20 % größer werden lässt, indem man ihnen hilft, schneller auf Licht- und Schattenveränderungen zu reagieren.
Diesmal stellten sie Pflanzen her, die während der Photorespiration weniger Energie verbrauchen, eine Prozessanlage, die ein Toxin, Glykolat, beseitigen muss, das während der Photosynthese entsteht. Zu diesem Zweck war der USDA-Biochemiker Paul South Teil eines Teams, das Tabakpflanzen etwa 16.000 Buchstaben mit neuartigen DNA-Anweisungen hinzufügte. Zu diesen genetischen Veränderungen gehörte ein effizienterer Glykolat-Entsorgungsweg, der seinen Ursprung in Bakterien hatte.
Ich war die ganze Zeit skeptisch, aber man kann wirklich den Unterschied sehen, sagt South.
Forscher arbeiten mit Tabak, weil er schnell wächst und leicht genetisch verändert werden kann. South sagt, dass das Team jetzt ähnliche Genveränderungen bei Kartoffeln, Sojabohnen und Kuherbsen vornimmt. Es könnte jedoch 20 Jahre dauern, um zu beweisen, dass die Änderungen tatsächlich mehr Lebensmittel produzieren, und um die neuen Pflanzen von den Aufsichtsbehörden genehmigen zu lassen.
Ich denke schon, dass diese Art von Pflanzen irgendwann auf den Markt kommen wird, aber es ist ein sehr langer Weg, sagt Sederoff.