Grüne Branche

Genetischer Schalter entdeckt, der Tabakpflanzen jung hält und ewig wachsen lässt

Einen „Jungbrunnen“ für Tabakpflanzen, die normalerweise etwa drei bis vier Monate wachsen, blühen und dann absterben, haben Forscher am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie IME in Münster gefunden. Der von ihnen entdeckte „genetische Schalter“ umgeht das Blühen, damit auch das frühe Sterben der Pflanzen – und so auch den Wachstumsstopp.

Dirk Prüfer und seine Kolleginnen Gundula Noll (re) und Lena Harig (li) mit ihrem Tabak im Jungstadium. Foto: Fraunhofer IME

„Die erste unserer Tabakpflanzen ist nun fast acht Jahre alt“, sagt Prof. Dirk Prüfer, Abteilungsleiter für Funktionelle und Angewandte Genomik am IME, „und wächst und wächst und wächst. Die Wissenschaftler haben die veränderte Pflanzenart daher „forever young“ getauft.

Doch wie erreichen die Forscher diese ewige Jugend und das unbegrenzte Wachstum der Pflanze? „Wir modifizieren die Expression, also die Information eines bestimmten Gens derart, dass der Blühzeitpunkt nach hinten verschoben wird“ erläutert Prüfer. Dieses veränderte Gen schleusen die Forscher über ein Bakterium wieder in die Pflanze ein. Das Bakterium dient quasi als Shuttle-Service für das modifizierte Gen.

Das Prinzip lässt sich auch auf andere Pflanzenarten übertragen, momentan arbeiten die Wissenschaftler im Auftrag eines japanischen Chemiekonzerns an Kartoffelpflanzen. Mit ihrem Wissen bringen die Experten die Nutzpflanzen dazu, sehr viel mehr Biomasse zu produzieren. Im Fall der Kartoffeln heißt das sehr viel mehr Stärke. Um die Versorgung mit Nahrungsmitteln und pflanzlichen Rohstoffen zu sichern, müsse sich der Ertrag pro Hektar bis 2050 verdoppeln, so eine Forderung des Bioökonomierates der Bundesregierung. „Diesem Ziel kommt man mit der neuen Technologie ein großes Stück näher“, so Prüfers Einschätzung.

In einem weiteren Schritt wollen die Forscher künftig versuchen, die Wachstumsgrenzen der Pflanzen auch über eine chemische Mutagenese ausschalten zu können – also über normales Züchten. Und dies geschieht durch chemische Zusätze, die Veränderungen in der DNA-Abfolge eines Samenkorns bewirken. (ts/ime)