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Transgener Raps

Als Transgener Raps (umgangssprachlich Genraps) wird mit den Methoden der grünen Gentechnik veränderter Raps bezeichnet. Ziele sind dabei eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Breitbandherbiziden (Herbizidresistenter Raps) oder verbesserte lebensmitteltechnologische Eigenschaften. Transgener Raps wird hauptsächlich in Kanada und den Vereinigten Staaten angebaut. In der Europäischen Union sind drei transgene Rapssorten zugelassen.

Gentechnische Ziele

Veränderung der Inhaltsstoffe

Die Eigenschaften des Rapsöls werden verändert, um den Gesundheitswert und die industrielle Verarbeitbarkeit zu verbessern. Canola-Sorten sind häufig gentechnisch verändert.

  • Aufwertung des Rapsöls mit einem neuen Fettsäureprofil, um die Stabilität beim Braten zu erhöhen und so den Anteil von trans-Fettsäuren zu reduzieren.[1]
  • Aufwertung des Rapsöls durch einen höheren Gehalt an Omega-3-Fettsäuren und einen geringeren Gehalt von gesättigten Fettsäuren.[1]
  • Aufwertung des Rapsöls durch Erhöhung des Gehalts von Laurinsäure, was die Verwendung von Rapsöl in der Lebensmittel- und Seifenherstellung verbessert.[2]

Einbau männlicher Sterilität

Entwicklung von Rapssorten mit männlicher Sterilität, um die Entwicklung von Hybridsorten (Hochertragssorten) zu erleichtern.[3]

Herbizidresistenz

Breitbandherbizide, mit Wirksamkeit gegen Unkräuter, jedoch der der Ackerfrucht nicht schaden sind selten, so dass bei suboptimalen Herbiziden ein Trade-off zwischen dem Abtöten einer geringeren Masse von Unkräutern (bei Anwendung vor dem Austreiben der Ackerfrucht) und Schaden an der Ackerfrucht (bei Anwendung nach dem Austreiben) besteht. Beide Optionen implizieren mögliche Ertragsverluste. Herbizidresistenter Raps ist beispielsweise gegen Glyphosat, ein Breitbandherbizid, resistent. So kann die Herbizidkontrolle unabhängig vom Wachstumsstand der Ackerfrucht erfolgen. Zusätzlich kann die Kombination Breitbandherbizid mit entsprechend resistenter Ackerfrucht Kosten senken, wenn weniger spezialisierte Herbizide eingespart werden.[4]

Anbaugebiete

Erstmals wurde transgener Raps 1996 in Kanada und den Vereinigten Staaten zugelassen und angebaut.[5] 1998 betrug der weltweit Anteil an der mit gentechnisch verändertem Raps bebauten Fläche 9,2 %.[6] Bis 2010 stieg er auf 22 %.[6] Der nationale Anteil betrug 2010 in Kanada 94 %, in den Vereinigten Staaten 80 % und in Australien, wo erstmals 2008 transgener Raps angebaut wurde, 8,3 %.[6]

In der Europäischen Union wird im Rahmen von Untersuchungs- und Beobachtungsprogrammen transgener Raps angebaut.

Zulassungen in der Europäischen Union

In der Europäischen Union haben bisher nur die Unternehmen Bayer CropScience und Monsanto eine Zulassung von trangenem Raps als Lebens- und Futtermittel beantragt. Drei Genehmigungen sind ausgelaufen, fünf befinden sich im Zulassungsprozess. Für drei Sorten, GT73 von Monsanto sowie MS8 × RF3 und T45 von Bayer CropScience, wurde eine Genehmigung erteilt.

Anträge auf Inverkehrbringen von transgenen Pflanzen in der EU (Stand Oktober 2011)[7]
Sorte Unternehmen Merkmal Zweck eingereicht Zulassung Details
GS40 / 90pHoe6 / Ac Bayer CropScience Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Anbau 1995 eingereicht Details
GT73 Monsanto Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Einfuhr 1998 zugelassen Details
GT73 Monsanto Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Einfuhr 2010 eingereicht Details
Liberator pHoe6/Ac Bayer CropScience Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Anbau 1998 eingereicht Details
MS1 × RF2 Bayer CropScience männl. Sterilität, Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Einfuhr, Anbau 1995 ausgelaufen Details
MS1 × RS1 Bayer CropScience männl. Sterilität, Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Einfuhr, Anbau 1997 ausgelaufen Details
MS8 × RF3 Bayer CropScience männl. Sterilität, Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Einfuhr 1996 zugelassen Details
MS8 × RF3 Bayer CropScience männl. Sterilität, Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel 2010 eingereicht Details
MS8 × RF3 × GT73 Monsanto / Bayer CropScience Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Einfuhr 2009 eingereicht Details
T45 Bayer CropScience Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Einfuhr 2005 zugelassen Details
TOPAS 19/2 Bayer CropScience Herbizidresistenz Lebens- und Futtermittel, Einfuhr ? ausgelaufen Details

Problematische Nebenwirkungen

Durchwuchs und Mehrfachresistenz

Die Schweizer Arbeitsgruppe Gentechnik (SAG) gelangte 2003 zur Auffassung, dass „Herbizidresistenter Durchwuchsraps und mehrfachresistenter Raps … in Kanada eine Realität [ist].[8] 75 % der kanadischen Landwirte, die transgenen Raps anbauen, gaben hingegen 2005 in einer Umfrage an, dass die Kontrolle von Durchwuchs bei gentechnisch verändertem Raps kein größeres Problem darstellt als bei unverändertem Raps.[9] Eine Arbeitsgruppe des Ökologie-Zentrums der Universität Kiel kam zu der Schlussfolgerung, dass aufgrund der Langlebigkeit der Rapssamen im Boden (bis zu 15 Jahre) schon der einmalige Anbau von gv-Raps in nachfolgenden konventionellen Pflanzungen zur Kennzeichnungspflicht der sich anschließenden Ernten als "gentechnisch verändert" über mehrere Jahre führen kann. Gemäß den Berechnungen kann der Grenzwert von 0,9 % Anteil an GV-Raps im Erntegut bis etwa 8 Jahre und im Ausnahmefall bis zu 15 Jahre überschritten werden. Der Schwankungsbereich erklärt sich beispielsweise aus Variation der Ernteverluste oder der Maßnahmen nach der Ernte[10]. Laut der Organisation WeedScience gibt es in Kanada seit 2008 mit dem Dreiblättrigen Traubenkraut (Ambrosia trifida) ein glyphosatresistentes Unkraut und weltweit insgesamt 21. Bei ALS-Inhibitoren (Acetolactat-Synthase), welche die Grundlage für andere chemische Unkrautbekämpfungsmittel sind, sind es 113 beobachtete Resistenzen.[11]

Einfluss der spezifischen Unkrautregulierung auf Agrarökosysteme

Im Kontext einer breit angelegten Studie der britischen Regierung in Großbritannien zur Feststellung möglicher Folgen des Anbaus gentechnisch veränderter herbizidresistenter Pflanzen für die Artenvielfalt wurden verschiedene Konzepte der Unkrautregulierung miteinander verglichen. Beim Anbau von herbizidresistenten Winterraps, bei dem zur Unkrautregulierung das Komplementärherbizid mit dem Wirkstoff Glufosinat verwendet wurde traten im Vergleich zur konventionellen Unkrautbekämpfung bezüglich der Anzahl blütentragender Unkräuter Unterschiede auf. Die mit HR-Raps bepflanzten Felder wiesen zahlenmäßig deutlich weniger Blütenpflanzen auf. Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass dies für Bienen und Schmetterlinge nachteilige Auswirkungen haben könnte. Welche Bedeutung dicotyle Unkräuter im Winterraps für Bienen und Schmetterlinge als alternative Futterquelle haben, ist jedoch noch nicht eindeutig festgestellt worden. Es besteht jedoch - gemäß den Autoren der Studie- die Möglichkeit, dass ein großflächiger Anbau von HR-Winterraps auf längere Sicht gesehen eine Abnahme der dicotylen Unkrautsamenbank im Boden nach sich ziehen könnte. Diese Veränderung der Bandbreite der Unkräuter könnte nachteilige Folgen für die Lebensbedingungen spezifischer Tierarten bedeuten. Beispielhaft wurden Bestäuberorganismen und Vögel, die sich von Blütensamen ernähren, genannt. Im Kontext der Präsentation der Studie wies Alan M. Dewar darauf hin, dass ausschließlich die Folgen unterschiedlicher Unkrautmanagementsysteme im Hinblick auf die Artenvielfalt von agrarischen Ökosystemen untersucht worden sind.[12][13][14]

Übertragung der Herbizidresistenz auf verwandte Arten

Raps besitzt ein hohes Auskreuzungspotential, d.h. die Herbizidresistenz könnte auf verwandte Arten vererbt werden. Blütenstaub von Rapspflanzen wird durch Wind (Windbestäubung) und Insekten (Insektenbestäubung) über mehrere Kilometer transportiert, wodurch eine Übertragung der Herbizidresistenz auf relativ weit entfernte Kreuzungspartner möglich ist. Bei Einsatz von Rapspflanzen mit männlicher Sterilität erhöht sich die Einkreuzungsrate, da Selbstbefruchtung als Konkurrenz zur Fremdbefruchtung unterbunden wird.[15][10] Es gibt Befürchtungen, dass dadurch transgener Raps gentechnisch nicht veränderte Rapssorten verdrängt und den Anbau reiner, nicht gentechnisch veränderter Rapssorten verhindert.[16]

Eine zwischen Mai 2000 und 2004 im Auftrag des Department for Environment, Food and Rural Affairs (DEFRA) durchgeführte britische Studie untersuchte, inwiefern transgener Raps seine Resistenzeigenschaft auf die verwandten Arten Gemüsekohl (Brassica oleracea), Rübsen (Brassica rapa), Schwarzer Senf (Brassica nigra), Acker-Rettich (Raphanus raphanistrum), Raphanus sativus (Garten-Rettich), Acker-Senf (Sinapis arvensis) und Weißer Senf (Sinapis alba) übertragen kann. Bei der seltensten Art im Untersuchungsgebiet, den Rübsen, wurde in zwei von 9547 Fällen Resistenz gegenüber Glufosinat (Liberty) nachgewiesen. Alle anderen untersuchten Arten (85912 Pflanzen) waren nicht betroffen. Da die Autoren der Studie nicht erwarten, dass die Eigenschaft der Herbizidresistenz in der Natur einen Fitnessvorteil darstellt, sehen sie die Übertragung der Resistenzeigenschaft als weniger großes Problem an. [17]

An zwei Standorten in der Nähe der kanadischen Stadt Québec wurden 2001 erstmals Hybriden zwischen Rüben und Rübsen entdeckt, die das Resistenz-Transgen enthielten. Trotz der sehr geringen Auskreuzungsrate, dem Fehlen von Selektionsdruck ausübenden Herbiziden und den mit der Hybridbildung einhergehenden höheren Fittnesskosten etablierte sich in den folgenden sechs Jahren eine kleine, stabile Wildpopulation, die das Transgen enthält. Zur Verbreitung von Transgenen können pollenvermittelter Genfluss, Samenverlust und Herbizidnutzung beitragen. Derzeit lägen jedoch nach Ansicht der Autoren keine Daten vor, die zwingend darauf schließen lassen, dass das Vorhandensein herbizidresistenter Transgene in verwandten Arten ein Risiko darstellt. [18]

Verwilderung

US-amerikanische Wissenschaftler entdeckten 2010 bei einer Untersuchung entlang von Straßenrändern in North Dakota, dass sich bei 80 % der entnommenen Raps-Pflanzenproben künstliche gentechnische Veränderungen nachweisen ließen. Die gefunden gv-Pflanzen wiesen ein Resistenz-Gen gegen Herbizide mit dem Wirkstoff Glyphosat (Roundup) oder Glufosinat (Liberty) auf. Bei zwei Pflanzen wurden beide Resistenzgene gefunden, also sowohl ein Resistenzgen gegen Glyphosat als auch gegen Liberty. Die Wissenschaftler befürchten, dass sich diese verwilderten herbizidresistenten Rapssorten zu schwer bekämpfbaren Unkräutern entwickeln könnten.[19][20]

Literatur

  • Manuel Thiel, Jan Barkmann: Ökonomische Bewertung exemplarischer Risiken des großflächigen Anbaus von gentechnisch verändertem Raps in Deutschland. In: Treffpunkt Biologische Vielfalt. Band 7, 2007, S. 49–55, (Pdf).

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 canola-council.org
  2. ↑ smallgrains.org
  3. ↑ Kerstin Stockmeyer, Frank Kempken: Biotechnology: Engineered male sterility in plant hybrid breeding. In: Progress in Botany. Band 67, Teil 2, Springer: Berlin/Heidelberg 2005, S. 178–187, DOI:10.1007/3-540-27998-9_8.
  4. ↑ S. Duke: Herbicide-resistant crops: agricultural, environmental, economic, regulatory, and technical aspects. CRC Press, Boca Raton, 1996.
  5. ↑ Jerry M. Green: Evolution of Glyphosate-Resistant Crop Technology. In: Weed Science. Band 57, 2009, S. 108–117, Society of America DOI:10.1614/WS-08-030.1.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 Transparenz Gentechnik: Gentechnisch veränderter Raps: Anbauflächen weltweit. (abgerufen am 23. Oktober 2011).
  7. ↑ Suche nach „Raps“ in der transGEN-Datenbank. (abgerufen am 26. Oktober 2011)
  8. ↑ Daniel Ammann: Fact Sheet: Unsicherheiten und Schadensbeispiele Geschäftsstelle. Schweizerische Arbeitsgruppe Gentechnologie, September 2003, (Pdf)
  9. ↑ Gentechnisch veränderter Raps in Kanada: Zehn Jahre Anbau – eine Bilanz
  10. ↑ 10,0 10,1 Dagmar Werren: Agro-Gentechnik-Ist Koexistenz unter pflanzenbaulichen Gesichtspunkten möglich? Auskreuzungsproblematik und Risikobewertung. Universität Kassel 2005, (Pdf)
  11. ↑ Herbicide Resistant Weeds Summary Table (abgerufen am 24. Oktober 2011).
  12. ↑ Herbizidresistenz und Agro-Biodiversität: Ergebnisse Winterraps. Mehr Gräser, weniger Blütenpflanzen bei biosicherheit vom 24. März 2005 aufgerufen am 19. Januar 2012
  13. ↑ Originalstudie Effects on weed and invertebrate abundance and diversity of herbicide management in genetically modified herbicide-tolerant winter-sown oilseed rape
  14. ↑ FSE-Studie: Herbizidresistente Pflanzen und Agrar-Biodiversität Weniger Artenvielfalt durch effiziente Unkrautkontrolle biosicherheit vom 28. November 2003, aufgerufen am 19. Januar 2012
  15. ↑ R. Becker, A. Ulrich, C. Hedtke, B. Honermeier: Einfluss des Anbaus von transgenem herbizidresistentem Raps auf das Agrar-Ökosystem. In: Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz. Band 44, Nummer 2, S. 159-167, DOI:10.1007/s001030170039.
  16. ↑ umweltinstitut.org
  17. ↑ Roger Daniels, Caroline Boffey, Rebecca Mogg, Joanna Bond, Ralph Clarke: The potential for dispersal of herbicide tolerance genes from genetically-modified, herbicide-tolerant oilseed rape crops to wild relatives. Final report to DEFRA 2004 (Pdf).
  18. ↑ S. I. Warick, A. Lgèrè, M.-J. Simard, T. James: Do escaped genes persist in nature? The case of an herbicide resistance transgene in a weedy Brassica rapa population. In: Molecular Ecology. Band 17, 2008, S. 1387–1395, DOI:10.1111/j.1365-294X.2007.03567.x.
  19. ↑ Meredith G. Schafer, Andrew A. Ross, Jason P. Londo, Connie A. Burdick, E. Henry Lee, Steven E. Travers, Peter K. Van de Water, Cynthia L. Sagers: The Establishment of Genetically Engineered Canola Populations in the U.S. In: PLoS ONE. Band 6, Nummer 10, e25736, DOI:10.1371/journal.pone.0025736.
  20. ↑ USA: Gentechnisch veränderter Raps außerhalb der Felder gefunden. bei bioSicherheit. (abgerufen am 23. Oktober 2011).
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