Genome Editing:
Schneller zu robusten Sorten.
Mit einem neuen Rechtsrahmen schafft die Europäische Union die Voraussetzungen für den Einsatz von Genome Editing in der Pflanzenzüchtung – eine wichtige Erweiterung des züchterischen Werkzeugkastens.
Nur einige Millimeter groß und auf den ersten Blick unscheinbar, kann der Rapserdfloh ganze Bestände gefährden. In wenigen Jahren hat sich der Schädling in vielen Regionen zu einer erheblichen Herausforderung im Rapsanbau entwickelt. Zugleich sind in der EU immer weniger wirksame Mittel für den chemischen Pflanzenschutz verfügbar.
„Mildere Temperaturen ermöglichen es dem Rapserdfloh, deutlich besser zu überwintern“, sagt Dr. Anja Matzk, Head of Regulatory Affairs bei KWS. „Auf den wachsenden Schädlingsdruck brauchen wir neue Antworten, und zwar möglichst schnell.“
Präziser und schneller züchten
Am Anfang steht die Suche nach Genen oder Genvarianten, die ein bestimmtes Merkmal beeinflussen. Im Fall des Rapserdflohs konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von KWS relevante „Suszeptibilitäts-Gene“, kurz S-Gene, identifizieren. Diese beeinflussen Prozesse in der Pflanze, die dem Schädling den Befall erleichtern können. Ist die Bedeutung solcher Gene verstanden, lassen sie sich mithilfe von Genome Editing gezielt anpassen. „Genome Editing ermöglicht uns, bestimmte Merkmale deutlich schneller und gezielter in leistungsstarke Sorten einzubringen“, ordnet Anja Matzk ein. „Gegenüber klassischen Züchtungsmethoden kann dies die Sortenentwicklung je nach Kulturpflanze um 20 bis 30 Prozent beschleunigen.“
Auf den wachsenden Schädlingsdruck brauchen wir neue Antworten, und zwar möglichst schnell.
Anja Matzk | Head of Regulatory Affairs bei KWS
Bewährungsprobe im Feld
Im Raps zeigt dieser Ansatz erste vielversprechende Ergebnisse: In Gewächshausversuchen verursachte der Rapserdfloh an den genomeditierten Pflanzen deutlich weniger Fraßschäden als bei klassischen Sorten. Bestätigt sich der Effekt unter Praxisbedingungen, könnten daraus künftig Sorten mit einer höheren Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Schädling entstehen.
Der nächste Schritt führt deshalb ins Feld, und zwar nach England, wo es regelmäßig zu starkem Befall durch den Rapserdfloh kommt. Hier müssen die genomeditierten Pflanzen zeigen, ob sie dem Schädling auch in der Praxis trotzen können. Solche mehrjährigen Versuche, möglichst an vielen verschiedenen Standorten, sind entscheidend für die Entwicklung widerstandsfähiger Sorten.
Erst Käfer, dann Larve
Der Rapserdfloh begleitet den Raps über weite Teile des Anbaujahres. Die adulten Käfer fliegen ab dem Spätsommer in die Bestände ein, verursachen Lochfraß an den Blättern und legen ihre Eier ab. Die ab Oktober schlüpfenden Larven bohren sich in Blattstiele und Stängel und können die Bestände erheblich schwächen.
Für einen erfolgreichen Schutz bedarf es eines Zusammenspiels verschiedener Maßnahmen über das gesamte Anbaujahr. KWS leistet dazu einen züchterischen Beitrag: Rapssorten mit InsectPROTECT Erdflohschutz zeigen einen nachweislich geringeren Larvenbefall.
Neue Möglichkeiten für die Züchtung
In England sind Feldversuche mit genomeditierten Pflanzen bereits seit zwei Jahren möglich. Nun hat auch die EU die Voraussetzungen dafür geschaffen: Im Juli 2026 ist der neue Rechtsrahmen für Neue Genomische Techniken in Kraft getreten. Nach einer zweijährigen Implementierungsphase können genomeditierte Pflanzen frühestens ab Herbst 2028 im Feld getestet werden. Die neuen Vorgaben berücksichtigen, dass mit Genome Editing Veränderungen möglich sind, die grundsätzlich auch auf natürliche Weise oder durch klassische Züchtungsmethoden entstehen könnten. Für genau diese Anwendungen gibt es nun gesonderte und vereinfachte Regelungen. „Darauf haben wir lange gewartet. Die EU-Entscheidung gibt uns die nötige Klarheit, um Projekte in Forschung und Entwicklung gezielt weiter voranzubringen“, betont Anja Matzk.
Doch auch nach erfolgreichen Tests im Feld ist die Züchtung noch lange nicht am Ziel. Zu den weiteren Schritten zählt die behördliche Sortenzulassung, in der neue Sortenkandidaten ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen müssen. Allein dieser Schritt kann bis zu drei Jahre dauern. Pflanzenzüchtung bleibt auch in Zukunft ein komplexer und langfristiger Prozess. Im Zusammenspiel mit anderen Methoden kann Genome Editing aber dazu beitragen, den Weg zu neuen Sorten deutlich zu verkürzen.
KWS Background
Wie funktioniert Genome Editing?
In der klassischen Züchtung werden Pflanzen gekreuzt und Nachkommen mit den gewünschten Eigenschaften ausgewählt. Soll ein bestimmtes Merkmal in leistungsstarkes Zuchtmaterial übertragen werden, sind oft zahlreiche Kreuzungs- und Rückkreuzungsschritte nötig – ein mehrjähriger Prozess.
Genome Editing setzt direkter an: Ist die Funktion eines für eine bestimmte Eigenschaft relevanten Gens identifiziert, kann es gezielt bearbeitet werden. Eine „Lotsen-RNA“ führt ein spezielles Protein an die gewünschte Stelle im Erbgut, wo es die DNA schneidet. Die Pflanzenzelle repariert den Schnitt anschließend selbst. Je nach Verfahren können DNA-Bausteine präzise entfernt, ausgetauscht oder eingefügt werden.
