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Tutorial MenuePflanzengentechnikLerneinheit 1 von 4

Pflanzengentechnik

Zuckerrübe

Die Zuckerrübe (Beta vulgaris) gehört zur Familie der Chenopodiaceae (Gänsefußgewächse). Zucker ist ein bedeutendes Lebensmittel pflanzlicher Herkunft und wird in Mitteleuropa aus Zuckerrüben gewonnen. In der Zuckerrübe werden die Kohlenhydrate als Saccharose in den Vakuolen der Zellen gespeichert. Der Zuckergehalt in Zuckerrüben beträgt etwa 16-18 %, liegt aber eine Viruserkrankung vor, sinkt er auf unter 10 % ab.

Abb.1
Abb.2

Die Viruserkrankung, die Zuckerrüben befällt, wird Rhizomania oder Wurzelbärtigkeit genannt. Die Erkrankung wird durch das Adernvergilbungsvirus, das in dem Bodenpilz Polymyxa betae vorkommt, ausgelöst. Das Virus kann bis zu 15 Jahre in den Sporen des Bodenpilzes überleben.

Bislang versuchte man, die Zuckerrüben mithilfe von Fungiziden vor dem Virus zu schützen, denn das Virus kann ohne den Überträger Polymyxa betae nicht überleben. Alternativ erprobte man die Züchtung virusresistenter Zuckerrübensorten durch Kreuzung mit virusresistenten Wildrüben. Die virusresistenten Sorten sind allerdings weniger ertragreich als die infektionsgefährdeten Zuckerrübensorten. Durch konventionelle Züchtung könnten virusresistente Zuckerrüben, die den gleichen Ertrag wie gewöhnliche Sorten bringen würden, gezüchtet werden. Der Züchtungserfolg ist aber sehr zeitintensiv.

Die Pflanzengentechnik eröffnet eine weitere Möglichkeit, virusresistente Zuckerrüben herzustellen: in das Genom der Zuckerrübenzellen wird das Virusgen, das die Information zur Herstellung des Virus-Hüllproteines trägt, eingeschleust. Die Pflanze produziert so selbst das Virus-Hüllprotein in allen Pflanzenteilen, wodurch die Pflanze eine Widerstandsfähigkeit gegenüber der Viruserkrankung besitzt. Die Methode bezeichnet man als Präimmunisierung.

Die transgenen Zuckerrüben, die seit 1993 in Deutschland auf Versuchsfeldern angebaut werden, bringen auf den virusbefallenen Feldern normale Erträge. Die gentechnische Veränderung hat keinen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung des Zuckers, da die Stoffwechselwege in der Zuckerrübe nicht verändert werden und die hohen Temperaturen bei dem Verfahren der Zuckerherstellung alle Proteine denaturieren.

Die Zuckerrübe ist im Vergleich zu anderen Nutzpflanzen wenig konkurrenzfähig gegenüber Unkräutern, so dass ständig Herbizide eingesetzt werden müssen. Man entwickelt deswegen herbizidresistente Pflanzen. Die Wirkstoffe Glyphosphat und Glufosinat werden inzwischen als selektive Herbizide eingesetzt.

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