Bei der Photosynthese kommt es regelmässig zu Fehlern, die der Pflanze viel Energie rauben und so das Wachstum verlangsamen. Etwa bei jedem fünften Arbeitsschritt macht das zentrale Enzym der Photosynthese einen Fehler. Forscher der Universität Illinios (USA) haben nun eine Pflanze entwickelt, die den Fehler umgehen kann.

Tabak dient als Modellpflanze

Die Versuche wurden an Tabakpflanzen durchgeführt. Diese gilt als Modellpflanze in der Pflanzenforschung, weil sie schnell wächst und viel Samen produziert. Gleichzeitig können die Testergebnisse vom Tabak auf andere Nutzpflanzen übertragen werden.

Lichtatmung mit Fremdgenen optimiert 

Die Wissenschaftler haben Gene in der Tabakpflanze nun so verändert, dass die Lichtatmung wesentlich energieärmer und kürzer verlief. Um den Wachstum der Tabakpflanze zu optimieren, überprüften die Forscher 17 verschiedene Stoffwechselvarianten der Lichtatmung beim Tabak - bis sie die effektivste Variante ausfindig gemacht hatten. 

Zum Umbau der Lichtatmung testeten die Forscher verschiedene Gene aus Escherichia coli und dem Riesenkürbis (Cucurbita maxima), sowie einer Grünalgen-Art (Chlamydomonas reinhardtii).

41 Prozent mehr Biomasse im Feldversuch

 

Mit der überschüssigen Energie kann die Pflanze schneller wachsen. Das Verfahren funktionierte nicht nur im Gewächshaus, auch bei Feldversuchen: Nach der Ernte trockneten die Wissenschaftler die Pflanzen und verglichen ihr Gewicht: Die gentechnisch veränderten Pflanzen produzierten durchschnittlich 41 Prozent mehr Biomasse als die naturbelassenen Pflanzen.

Akzeptanz noch begrenzt 

Während bereits an Ertragssteigerungen bei Sojabohnen, Augenbohnen, Reis, Kartoffeln, Tomaten und Auberginen gearbeitet wird, sind gentechnisch veränderte Pflanzen nur begrenzt gesellschaftlich akzeptiert. Die Gründe für Gentechnikgegner ist nebst ungewissen Folgen für die Umwelt eine mögliche Abhängigkeit der Bauern von den Saatguterzeugern. 

sbu