Die Umsetzung und Story

1. Niederländischen und australischen Wissenschaftlern ist es bereits mit klassischen gentechnischen Methoden gelungen, eine gegen den Erreger resistente Kulturbanane zu züchten. Sie nutzten hierfür ein Gen aus einer Wildbanane – RGA2, das dieser eine deutliche Resistenz gegen den Pilz verleiht. Eine der der so veränderten Cavendish-Linien erwies sich als komplett resistent. Es handelt sich um eine sogenannte cisgene Art, sie enthalten kein artfremdes Erbmaterial. Im Mai 2023 wurde ein Antrag zur Genehmigung der der Banane bei den zuständigen Behörden in Australien eingereicht.
2. Das in der Wildart gefundene TR4-Resistenzgen existiert auch in der Cavendish-Banane, ist dort aber kaum aktiv. In einem weiteren Ansatz wird nun daran gearbeitet, dieses Gen mit Hilfe der Gen-Schere CRISPR/Cas zu reaktivieren. Dabei werden keine fremden DNA-Sequenzen eingefügt.

Bananenzüchtung ist eine schwierige Aufgabe. Da Kulturbananen vegetativ vermehrt werden und komplexe Vererbungsmuster haben, lassen sie sich nicht einfach mit resistenten Wildbananen kreuzen. Deshalb werden auch gentechnische Verfahren eingesetzt, um Resistenz-Gene in Kulturbananen einzuführen.

Eine der gentechnisch veränderten Cavendish-Linien erwies sich über die drei Versuchsjahre als komplett resistent, drei weitere gv-Linien als weitgehend resistent.

Schon 2012 fand ein Wissenschaftlerteam der Universität Wageningen (Niederlande) eine Wild-Bananenart, die eine weitgehende Resistenz gegen TR4 aufwies Das entsprechende Gen (RGA2) wurde an der Universität Queensland, Australien, in die Kulturbanane Cavendish übertragen und auf Böden, die mit dem Erreger infiziert waren, im Freiland getestet. Es handelt sich um eine sogenannte cisgene Art, bei der das neue Gen von der gleichen Gattung (Musa) stammt. Da auch die modifizierte (cisgene) Cavendish im Wesentlichen steril ist, ist eine Auskreuzung in wilde Bananenarten höchst unwahrscheinlich.

Eine der erzeugten Linien (RGA2-3) blieb über den gesamten Versuchszeitraum ohne Krankheitssymptome, drei weitere Linien waren weitgehend resistent mit zwanzig Prozent und weniger Anzeichen einer Infektion. Die zur Kontrolle angepflanzten Bananenstauden ohne Resistenz-Gen waren nach drei Jahren abgestorben oder schwer erkrankt (67 bis 100 Prozent). Dabei verwendeten die Forscher klassisch gentechnische Methoden, um das Gen aus der Wildbanane in die Cavendish-Sorte zu übertragen.

Im Jahr 2017 starteten die Wissenschaftler einen viel größeren Versuch, den Darwin-Feldversuch, der es ihnen ermöglichte, wertvolle Daten darüber zu sammeln, wie sich Fusarium, der Pilz auf einem Feld ausbreitet und welche Auswirkungen es auf Cavendish-Bananen über mehrere Generationen hinweg hat. Laut der Wissenschaftler zeigte eine der neuen getesteten resistenten Linien nach dreijähriger Pflanzung eine Infektion von 0 Prozent, verglichen mit hohen Infektionsraten in den Kontrollgruppen.

Im Mai 2023 wurde ein Antrag zur Genehmigung des kommerziellen Anbaus der gv-Banane bei den zuständigen Behörden in Australien eingereicht.

Nun verfolgen die Wissenschaftler unter Einsatz von Methoden des Genome Editing einen weiteren Ansatz: Sie haben festgestellt, dass das Resistenz-Gen RGA2 auch natürlicherweise in der Cavendish-Banane vorhanden, aber dort kaum aktiv ist. Sie arbeiten nun daran, dieses Gen mit Hilfe der Gen-Schere CRISPR/Cas9 zu reaktivieren.  Mit Hilfe der Technik wollen sie nun das Erbgut der Cavendish-Banane so umschreiben, dass die Aktivität des RGA2-Gens wieder verstärkt und die Pflanze resistent gegen TR4 wird. (sas)