s/transgene-pflanze/Transgene Pflanze/gi
Die Sojabohne ist eine weltweit wichtige Nutzpflanze. Vor allem in Brasilien erkrankt sie ökonomisch merklich am Asiatischen Sojabohnenrost (SBR), der vom Pilz Phakopsora pachyrhizi hervorgerufen wird. Weil keine der verfügbaren Sojasorten gegen alle Isolate des Pilzes resistent ist, erfolgt der Schutz der Sojabohne vor dem SBR derzeit durch den intensiven Einsatz von chemisch-synthetischen Fungiziden. Deren Anwendung ist umstritten und soll mittel- bis langfristig deutlich reduziert werden. Um dies ohne merklichen Ertragsverlust bei der Sojabohne zu erreichen sind neue oder zumindest komplementäre Strategien zur Bekämpfung des SBRs notwendig. Unsere bisherigen Arbeiten im Themenfeld zeigten, dass die effektive Nichtwirt-Resistenz der Sonnenblume und der Ackerschmalwand gegen SBR teilweise auf der Anreicherung von antimikrobiellen Proteinen und des Cumarins Scololetin beruht. Tatsächlich hemmt Scopoletin die Keimung von P. pachyrhizi-Sporen effektiv. Es scheint aber in der Sojabohne nicht vorzukommen. Eine Rekonstitution der Scopoletinsynthese in transgenen Sojapflanzen reduzierte die Empfindlichkeit für SBR zwar etwas; eine zu hohe Scopoletinkonzentration aber schädigte die Pflanzen. Wir schlagen nun vor, die Nichtwirt-Resistenz der Sonnenblume gegen SBR auf die Sojabohn zu übertragen und das Scopoletin zunächst mithilfe eines bereits identifizierten Transportproteins auf die Blattoberfläche zu transportieren, wo es P. pachyrhizi-Sporen direkt und ohne pflanzenschädigende Nebenwirkungen bekämpfen soll. Gleiches schlagen wir für Isoscopoletin vor, das P. pachyrhizi ebenfalls sehr effektiv bekämpft, im Gegensatz zu anderen Cumarinen aber besonders lichtstabil ist. Außerdem wollen wir die Biosynthese von Sideretin in transgenen Pflanzen nachstellen und seinen Wirkmechanismus aufklären. Als komplementäre und möglicherweise synergistische Strategie beabsichtigen wir, antimikrobielle Blattoberflächen-Proteine, die bei der Nichtwirts-Resistenz der Sonnenblume gegen den SBR eine wichtige Rolle spielen, in transgenen Ansätzen an die Blattoberfläche der Sojabohne zu transportieren, wo sie P. pachyrhizi effektiv bekämpfen sollen. Sojapflanzen, die Cumarine und/oder gegen P. pachyrhizi aktive Proteine auf der Blattoberfläche akkumulieren, sind vielversprechend, um die Sojabohnenproduktion auch bei verringertem Fungizid-Einsatz sicherzustellen.
Ziel des Projektes ist es, unter Berücksichtigung sowohl supranationalen als auch deutschen Rechts zu untersuchen, ob und wenn ja, unter welchen Durchführungsmodalitäten ein Monitoring transgener Pflanzen in Deutschland zulässig ist. Die im März dieses Jahres novellierte Freisetzungsrichtlinie 2001/18/EG, welche bis zum Oktober 2002 in nationales Recht umzusetzen ist, sieht u.a. die Überwachung freigesetzter und in Verkehr gebrachter gentechnisch veränderter Organismen (GVO) vor. Neben einer Überprüfung der Vereinbarkeit dieser Regelungen mit Primärrecht der EG sind die Umsetzungsmaßgaben der Richtlinie zu ermitteln. Außerdem ist zu untersuchen, inwieweit diese bereits Inhalt des gegenwärtigen deutschen Rechts sind. Soweit die Richtlinie 2001/18/EG dem deutschen Gesetzgeber einen inhaltlichen Gestaltungsspielraum belässt, ist es erforderlich abzuklären, ob und welchen Schranken der Gesetzgeber bei der einfachgesetzlichen Installierung eines Monitorings unterliegt. Ergänzend sollen besonders im Hinblick auf den Harmonisierungszweck des art. 95 EGV in einem internationalen Rechtsvergleich etwaige Erfordernisse und Möglichkeiten für eine weitere Entwicklung im deutschen Recht aufgezeigt werden. Die Klärung der in diesem Projekt untersuchten Rechtsfragen ist im Hinblick auf eine Europa- und Verfassungsrecht genügende einfachgesetzliche Installierung eines Monitorings transgener Pflanzen notwendig. Davon wird abhängen, ob eventuelle gentechnische Gefahrenpotenziale künftig angemessen bewältigt werden können.
In einem EU-Projekt wurde gemeinsam mit Partnern ein 'Vergleich der Vorgangsweisen bei der Zulassung der Freisetzung gentechnisch veraenderter Organismen in Europa' vorgenommen. Obwohl durch die EU-Richtlinie 90/220 die Bedingungen fuer Freisetzungen und Inverkehrbringen geregelt sind, ergaben sich deutliche Unterschiede bei der Umsetzung in der Praxis. Bei der Einfuehrung einer herbizidresistenten Rapszuechtung stuetzten sich die niederlaendischen Behoerden ausschliesslich auf den direkten Einfluss auf die natuerliche Umwelt, die Daenen auf moegliche Einfluesse auf die agrarwirtschaftliche Praxis wogegen die englischen Behoerden darin ein rein agronomisches Problem sahen, das von der Richtlinie nicht betroffen waere. Informationen fuer die Oeffentlichkeit sind in den Niederlanden frei zugaenglich, in Deutschland werden sie restriktiv behandelt. Ebenso variieren Auffassungen ueber die Art des Risikos, Vermeidungsstrategien oder Risiko-Nutzen-Analyse. Die Studie identifiziert ernsthafte Hindernisse fuer die Harmonisierung wegen unterschiedlicher Auffassungen ueber den Gegenstand des Risikos, dessen Akzeptabilitaet im Lichte herkoemmlicher Umweltrisiken sowie darueber, womit transgene Pflanzen zu vergleichen waeren. Neben der naturwissenschaftlichen Expertise sind auch das politische Umfeld und die Tradition der jeweiligen Umweltgesetzgebung fuer die Entscheidungen relevant.
Die Gentechnik ist ein moderner und zukunftsträchtiger, zugleich aber auch kontrovers diskutierter Zweig der Biotechnologie. In Deutschland setzt das Gentechnikgesetz (GenTG) den rechtlichen Rahmen für die Anwendung solcher gentechnischer Verfahren in Forschungs- und gewerblichen Einrichtungen. Als Technologie-Gesetz erfüllt es gemäß § 1 sowohl Schutz- und Präventionszwecke als auch Förderzwecke. Das Gesetz regelt das Arbeiten mit gentechnisch veränderten Organismen (GVO) in gentechnischen Anlagen, die gezielte Freisetzung von GVO in die Umwelt sowie das Inverkehrbringen von GVO (Abgabe von GVO – Produkten an Dritte, z. B. den Anbau von gentechnisch veränderten Kulturpflanzen). Das Landesamt für Umweltschutz (LAU) in Halle ist Fachbehörde des Ministeriums für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt (MWU). Die Mitarbeiter des Gentechnischen Überwachungslabors des LAU stehen dem Ministerium sowie den zuständigen Behörden als Ansprechpartner in fachlichen Fragen für den Bereich Gentechniksicherheit zur Verfügung. Im Land Sachsen-Anhalt existieren spezifische Zuständigkeiten nach Gentechnik-Recht. Die fachliche Federführung liegt hierbei beim Ministerium für Wirtschaft, Tourismus, Landwirtschaft und Forsten (MWL) mit Sitz in Magdeburg. Es ist Mitglied der Bund-/Länder-Arbeitsgemeinschaft Gentechnik (LAG: www.blag-gentechnik.de/ ). Als Vollzugsbehörde ist das Landesverwaltungsamt (LVwA) in Halle für die Anzeige, Anmeldung und Genehmigung gentechnischer Anlagen und Arbeiten sowie für deren Überwachung und die Überwachung von Freisetzungen und des Inverkehrbringens im Rahmen des GenTG zuständig. Für die experimentelle gentechnische Überwachung, die das LAU im Auftrag des LVwA ausübt, steht in der Reilstraße eine moderne gentechnische Anlage der Sicherheitsstufe S2 zur Verfügung. In enger Zusammenarbeit mit dem LVwA werden planmäßige und anlassbezogene Probenahmen aus gentechnischen Anlagen, aus Freisetzungsflächen und ggf. aus der Umwelt durchgeführt. Molekular- und mikrobiologisch analysiert und bewertet werden im Gentechnik-Labor des LAU die verschiedensten Probenmatrizes. Nachweise gentechnischer Veränderungen erfolgen z. B. in Viren, Bakterien, Pflanzen, Tieren und menschlichen Zellkulturen. Aber auch konventionelles Saatgut, Wischproben von Laboroberflächen sowie Boden-, Wasser- und Luftproben werden bei Bedarf untersucht. Probenahme von Organismen und Oberflächenproben sowie von Umweltmatrizes Überprüfung der Betreiberangaben zu Organismen und gentechnischen Veränderungen Kontrolle der Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen in gentechnischen Anlagen, z.B. des Containments (Arbeiten mit GVO im geschlossenen System) Analyse von konventionellem Saatgut auf GVO-Anteile Erarbeitung einer Amtlichen Sammlung von Untersuchungsmethoden für die Überwachung nach §28b GenTG beim Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit Nukleinsäure-Extraktion (DNA/RNA) Qualitative und quantitative PCR-Verfahren (real-time PCR; digitale PCR) Zellkultur Mikrobiologische Verfahren ELISA weitere molekularbiologische sowie mikrobiologische und biochemische Verfahren Gen-Datenbankanalysen Seit 2005 ist die GVO-Saatgutanalytik im LAU nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditiert. P. Guertler, S. Pallarz, A. Belter, K. N. Eckermann, L. Grohmann (05/2023): Detection of commercialized plant products derived from new genomic techniques (NGT) - Practical examples and current perspectives. In: Food Control 152 (2023) 109869; https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2023.109869 M. M. Voorhuijzen, T. W. Prins, A. Belter, J. Bendiek, C. Brünen-Nieweler, J. P. van Dijk, O. Goerlich, E. J. Kok, B. Pickel, I. M.J. Scholtens, A. Stolz, L. Grohmann (07/2020): Molecular characterization and event-specific real-time PCR detection of two dissimilar groups of genetically modified petunia (Petunia x hybrida) sold on the market. In: Frontiers in Plant Science, Vol.11, Artikel 1047. doi: 10.3389/fpls.2020.01047 L. Grohmann; A. Belter; B. Speck; O. Goerlich; P. Guertler; A. Angers-Loustau; A. Patak (11/2016): Screening for six GM soybean lines by an event-specific multiplex PCR method: Collaborative trial validation of a novel approach for GMO detection. In: Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit; doi: 10.1007/s00003-016-1056-y VDI (diverse Autoren) (05/2016): Gentechnische Arbeiten in geschlossenen Systemen - Leitfaden zur technischen und analytischen Prüfung von Sicherheitsmaßnahmen. In: VDI-6300-1 ( www.vdi.de/6300-1 ) R. Hochegger, N. Bassani, A. Belter, D. Villa sowie 13 weitere Autoren (01/2016): Report of the Working Group “Seed Testing” of the European Network of GMO Laboratories (ENGL). In: Technical Report; doi: 10.2788/418326 ; Report number: JRC99835, Affiliation: European Union Reference Laboratory for Genetically Modified Food and Feed A. Belter (01/2016): Long-Term Monitoring of Field Trial Sites with Genetically Modified Oilseed Rape (Brassica napus L.) in Saxony-Anhalt, Germany. Fifteen Years Persistence to Date but No Spatial Dispersion. In: Genes 2016, 7 (1), 3; doi: 10.3390/genes7010003 L. Grohmann, A. Belter, B. Speck, K. Westphal, G. Näumann, N. Hess, J. Bendiek (12/2014): Collaborative trial validation of a testing plan for detection of low level presence of genetically modified seeds. In: Seed Science & Technol., 42, 414-432; https://doi.org/10.15258/sst.2014.42.3.08 A. Belter, L.Grohmann (01/2011): Gentechniküberwachung - Neuer Band der Amtlichen Sammlung von Untersuchungsverfahren. In: GIT Labor-Fachzeitschrift 01/2011 Gentechnik- Gesetz ( GenTG ) in der jeweils aktuellen Fassung EU-Richtlinie 2009/41/EC über die Verwendung von gentechnisch veränderten Mikroorganismen in geschlossenen Systemen (contained use) EU-Richtlinie 2001/18/EG über die absichtliche Freisetzung von GVO in die Umwelt "Opt-Out"-Richtlinie 2015/412/EU zu der den Mitgliedstaaten eingeräumten Möglichkeiten, den Anbau von gentechnisch veränderten Organismen (GVO) in ihrem Hoheitsgebiet zu beschränken oder zu untersagen Allgemeine Informationen zur Gentechnik: www.transgen.de Letzte Aktualisierung: 08.01.2025
Cellulose stellt den am häufigsten vorkommenden Naturstoff unseres Planeten dar. Mit einer pflanzlichen Weltjahresproduktion von ca. 180 Milliarden Tonnen (Engelhardt, j. Carbohydr. Eur. 12, 5-14 (1995)) ist Cellulose der bedeutendste nachwachsende Rohstoff. Dieses Biopolymer findet außer in der Papier-, Pharma- und Textilindustrie in vielen anderen Bereichen (z.B. Medizin, Kosmetik, Kunststoff-Industrie) reichliche Verwendung. Trotz der großen wirtschaftlichen Bedeutung und über drei Jahrzehnten intensiver Forschung ist bisher nicht bekannt, wie Cellulose in der Pflanze gebildet wird. Informationen über die Gene und die dazugehörigen Enzyme, die die Cellulose synthetisieren, würden neue Möglichkeiten eröffnet bis hin zu transgenen Pflanzen mit erhöhtem Cellulosegehalt, einer verbesserten Qualität, aber auch der Entwicklung ganz neuer Herbizide, die gezielt die Cellulosebiosynthese z. B. von Unkräutern inhibieren können. Die Zielsetzung dieses Projektes ist es, die Proteine die an der Cellulosesynthese beteiligt sind, unter Aktivitätserhalt zu isolieren und zu charakterisieren sowie die entsprechenden Gene zu identifizieren, um so erstmals den molekularen Mechanismus der pflanzlichen Cellulosebiosynthese aufzuklären.
Bei Freisetzung transgener Pflanzen (Mais, Raps, Zuckerrueben) wird die Problematik des Gentransfers bearbeitet. Im Vordergrund stehen dabei Untersuchungen zum Pollentransfer und zur Stabilitaet von DNA in Boeden.
Biosynthetische Polymere werden in zunehmender Zahl und Menge eingesetzt und sind aus vielen Bereichen des Alltags nicht mehr wegzudenken. Waren es frueher vorwiegend von hoeheren Lebewesen synthetisierte Polymere, so gewinnen nun von Mikroorganismen synthetisierte Polymere als Werkstoffe sowie als Hilfs- und Nebenstoffe an Bedeutung. Mikroorganismen synthetisieren in vielfaeltiger Form Polymere fuer technische Anwendungen. Die meisten technisch genutzten mikrobiellen Polymere werden heute als Hilfs- und Nebenstoffe eingesetzt, einige auch direkt zu Werkstoffen verarbeitet. Mikrobielle Polymere werden als Rohstoffe zu anderen Werkstoffen oder Hilfs- und Nebenstoffen verarbeitet oder dienen als Ausgangsmittel fuer weitere chemische Synthesen. Der Einsatz von Mikroorganismen bei der biotechnologischen Produktion von Polymeren ermoeglicht haeufig die Nutzung nachwachsender Rohstoffe als Substrate und Kohlenstoffquelle fuer die Produktion wie zB die Nutzung pflanzlicher Photosynthetate, die von der Land- und Forstwirtschaft in grossen Mengen bereitgestellt werden koennen. Die Kenntnis der Biosynthesewege fuer Polymere in Bakterien in Verbund mit der Gentechnik ermoeglicht zudem die Erzeugung transgener Pflanzen, die zur Produktion neuer Polymere anstelle von Bakterien herangezogen werden koennen. 1) Biosynthese von Polyestern: Mikrobielle, aus Hydroxyfettsaeuren aufgebaute Polyester (PHF) machen seit einigen Jahren als neue biologische abbaubare Werkstoffe von sich reden. Neben 3-Hydroxybuttersaeure sind mittlerweile mehr als 100 verschiedene Hydroxyfettsaeuren als Bausteine von PHF bekannt. Seit ca 10 Jahren wird in der Arbeitsgruppe die Biosynthese dieser wasserunloeslichen Polyester untersucht. Als Modellorganismen dienten zunaechst Alcaligenes eutrophus und Pseudomonas aeruginosa; Rhodococcus ruber und zahlreiche anoxygene phototrophe Bakterien wie zB Chromatium vinosum wurden spaeter ebenfalls untersucht. Diese Untersuchungen haben zur Aufklaerung von Biosynthesewegen der PHF und zur Entdeckung neuer Bausteine von PHF sowie zur Klonierung und Ermittlung der Primaerstrukturen des Schluesselenzyms PHF-Synthase aus ca 20 Bakterien beigetragen. Durch Screening nach neuen Wildtypen, durch Verwendung von Mutanten und mit gentechnischen Methoden gelang es, Polyester mit ungewoehnlichen Hydroxyfettsaeuren aus einfachen Kohlenstoffquellen verfuegbar zu machen. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern und gefoerdert durch das BMBF und das BML sollen Reststoffe, Kohlen und nachwachsende Rohstoffe fuer die Produktion dieser Polyester erschlossen werden. Ein Biotechnikum mit Bioreaktoren von 1 bis 20 l Nutzvolumen, welches demnaechst durch einen Anbau und einen Bioreaktor von 450 L Nutzvolumen erweitert wird, erlaubt die Herstellung von Polymermustern zur Ermittlung der Materialeigenschaften durch hieran interessierte Kooperationspartner. Ferner kommt der Zusammenarbeit mit Pflanzengenetikern, die Gene fuer PHF Biosynthese aus Bakterien in Pflanzen ...
Es soll geklärt werden, ob Aufnahme und Transport von Schwermetallen oder anderen Mikroelementen in mykorrhizierten Pflanzen von der Pflanze je nach Bedarfssituation reguliert werden können, oder ob die Höhe der gleichzeitigen Phosphat- bzw. Stickstoffversorgung einen bedeutenden Einfluss hat. Die in diesen Versuchen verwendeten Isolate von arbuskulären Mykorrhizapilzen wurden von Standorten mit verschiedener Schwermetallbelastung gewonnen. Im Rahmen dieser Untersuchungen sollen Modellversuche mit räumlich getrenntem Angebot an Schwermetallen, Phosphat und verschiedenen Stickstofformen zu Hyphen und Wurzeln eingesetzt werden. Eine besonders attraktive Untersuchungsmöglichkeit stellt die Verwendung genetisch manipulierter Pflanzen- oder Pilzpartner dar. Soweit dieses Material im Schwerpunktprogramm von anderen Gruppen erzeugt und zur Verfügung gestellt wird, werden wir eine physiologische Charakterisierung des Elementtransportes der veränderten Symbiose durchführen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt steht für diese Untersuchungen eine Tomatenmutante zur Verfügung, die eine stark reduzierte Mykorrhizabesiedlung zeigt. Für Studien einer Schwermetallmobilisierung im Substrat durch Mykorrhizahyphen werden Sterilkulturen von Mykorrhizapilzen verwendet werden.
Das Projekt führt die Begleitforschung zu einem Freisetzungsexperiment mit transgenem Raps (BASTA-Gen) durch.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 212 |
| Land | 19 |
| Weitere | 23 |
| Wissenschaft | 59 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 3 |
| Förderprogramm | 181 |
| Text | 53 |
| unbekannt | 7 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 58 |
| Offen | 184 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 242 |
| Englisch | 35 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 3 |
| Dokument | 31 |
| Keine | 148 |
| Unbekannt | 1 |
| Webseite | 76 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 141 |
| Lebewesen und Lebensräume | 244 |
| Luft | 111 |
| Mensch und Umwelt | 240 |
| Wasser | 98 |
| Weitere | 230 |