22 Apr 2019

Christian Huyghe, Einige klare Aussagen zu GVO (genetisch veränderten Organismen)

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Die endlosen Diskussionen über Nutzen, Vorteile oder Unbedenklichkeit der GVO werden aufgrund ihres mangelnden Informationsgehalts meist als kontraproduktiv wahrgenommen. Alle Diskussionen über dieses Thema bestehen eigentlich nur aus zwei gegensätzlichen Argumentationen, die sowohl Befürworter als auch Gegner in ihrer jeweiligen Meinung bestärken, ohne dass der Bürger-sei er Erzeuger oder Verbraucher-dabei klüger wird. Angesichts dieses Informationsdefizits haben wir unsere Fragen an einen unumstrittenen Wissenschaftler gerichtet, dessen Einschätzungen als maßgebend gelten: Christian Huyghe, stellvertretender wissenschaftlicher Direktor beim staatlichen französischen Institut für landwirtschaftliche Forschung (INRA).

Christian-HuygheAgriculture Internationale - Ist die Entwicklung der Biotechnologien in Landwirtschaft und Tierzucht immer noch das beste Mittel, die 9 Milliarden Menschen zu ernähren, die der UNO zufolge im Jahre 2050 die Erde bevölkern werden?

Christian Huyghe - Die Biotechnologien stellen eine technologische Wende dar; mit ihrer Hilfe lässt sich bei den meisten Merkmalen, die den agronomischen und technologischen Wert der angebauten Arten ausmachen, eine viel größere Bandbreite nutzen. Man darf die Biotechnologien nicht auf die Produktion und Nutzung von GVO reduzieren. Der Einsatz der markergestützten und heute auch der genomischen Selektion ist dem besseren Kenntnisstand über Genome zu verdanken. Die Herausforderung von 2050 kann man nicht auf die Aufgabe reduzieren, 9 Milliarden Menschen zu ernähren. Wir müssen in der Lage sein, dieser Herausforderung zu begegnen und gleichzeitig die Umwelt zu bewahren, sowohl hinsichtlich des Umgangs mit den Ressourcen als auch der ökologischen Auswirkungen. Die Einschränkung des Ressourcenverbrauchs setzt folglich voraus, dass neben dem Produktionsvolumen pro Flächeneinheit auch die Ausschöpfung der natürlichen Ressourcen (Wasser, Stickstoff, Phosphor) verbessert wird. Dies muss zudem unter für Produzenten, Verbraucher und Bürger sozialverträglichen Bedingungen geschehen.

Es ist also nicht angebracht, die Frage auf ein rein biotechnologisches Problem zu reduzieren–die Ernährung von 9 Milliarden Menschen. Die notwendige Umstellung muss globaler sein. Die Biotechnologien werden dazu beitragen - die GVO, aber sicherlich auch die genomische Selektion, und zwar in noch stärkerem Ausmaß. Die so entwickelten Arten werden allerdings für neu konzipierte Produktionssysteme gedacht sein. Es geht somit darum, diese Systeme tiefgreifend zu verändern und einen Paradigmenwechsel herbeizuführen, z. B. unter Anwendung der Konzepte der Agroökologie, um so der Herausforderung der Nachhaltigkeit gerecht zu werden anstatt allein nach Produktionsmaximierung pro Flächeneinheit zu streben.

A.I. - Die Transgenese bei Anbaupflanzen löst Fragen und Ängste aus. Welche Antworten kann die Forschung heute angesichts des steigenden Bedarfs der Industrie und der Bevölkerung bieten, insbesondere hinsichtlich vernünftiger Alternativen?

C.H. - Transgenese ist eine Technik. Ihre Anwendung muss kontrolliert und unter allgemein akzeptablen Bedingungen erfolgen. Die Antwort der Forschung auf die von Ihnen erwähnten Fragen besteht im Bereich der Transgenese darin, Fachkompetenz zu entwickeln und Informationen zu liefern für politische Entscheidungen, was die biologischen, agronomischen, wirtschaftlichen und ökologischen Konsequenzen der Transgenese und die Voraussetzunger einer möglichen Anwendung dieser Technik betrifft.

Es ist zudem Aufgabe der Forschung, das Potential anderer Möglichkeiten der genetischen Artenverbesserung zu untersuchen, vor allem der markergestützten Selektion. Auch auf der Ebene des gesamten Produktionssystems gibt es Lösungsansätze, wo Diversifizierung für die Nachhaltigkeit der Produktion von zentraler Bedeutung ist. Hier stellt die Entwicklung der Transgenese oder der genomischen Selektion eine Herausforderung dar, denn diese Technologien entwickeln sich eher bei einer begrenzten Anzahl von Arten, was dem Diversifizierungsbedarf widerspricht und auf Ablehnung stoßen kann.

A.I. - Kann die Einführung eines Gens mit insektizider oder fungizider Wirkung bei einer Anbaupflanze auf die Dauer die Böden, wo diese Pflanze wächst, steril machen?

C.H. - Auch hier muss unterschieden werden zwischen den Auswirkungen der modifizierten Pflanze und den indirekten Konsequenzen für das Anbausystem. Die Pflanze als solche wird keine Sterilisierung des Umfelds hervorrufen. Wenn aber die Einführung einer genetisch modifizierten Art mit einer entsprechenden Veränderung des Produktionssystems einhergeht, kann es zu indirekten Auswirkungen kommen.

So wurden z. B. in der argentinischen Pampa bei der Einführung einer Sojaart, die gegen ein bekanntes systemisches Herbizid tolerant war, die Produktionssysteme grundlegend verändert: Vereinfachung der Fruchtfolge, häufiger Einsatz von Soja als Haupt- und Nebenkultur, und generell Direktsaat, da die Resistenz gegen dieses Herbizid zumindest anfangs Adventivflora kontrollieren kann. Langfristig sind diese sensiblen Systeme anfällig, was das Auftreten von Parasiten sowie die Fruchtbarkeit der Böden betrifft. Deshalb ist es wirklich wichtig, Überlegungen über das gesamte Produktionssystem anzustellen.

A.I. - Könnte eine eventuelle – natürliche oder bewusst herbeigeführte – Verbreitung genetisch modifizierter Pflanzen nicht auf lange Sicht die biologische Vielfalt ernsthaft gefährden?

C.H. - Die Ausbreitung eines Transgens auf das natürliche Umfeld setzt die wilden Pflanzenpopulationen derselben Art oder anverwandter Arten unter Druck, wie das im Übrigen auch beim Einsatz neuer, aus konventioneller Selektion hervorgegangener Arten der Fall ist. Man darf Druck aber nicht mit Gefährdung gleichsetzen. Druck wird dann zu Gefährdung, wenn die Verbreitung des Transgens mit dem Einsatz einer Selektionssubstanz einhergeht, die diesem Transgen einen wesentlichen Selektionsvorteil verschaffen wird. Wenn sich beispielsweise ein Resistenzgen gegen Herbizide bei wilden oder traditionellen Populationen ausbreitet, ist die Vielfalt innerhalb dieser Populationen bei Anwendung des Selektionsherbizids gefährdet.

A.I. - Einige Schädlingsinsekten sind heute resistent gegen das insektizide Gen, das bei verschiedenen genetisch veränderten Pflanzenarten verwendet wird. Ist es wissenschaftlich möglich, diese Mutation zu verhindern? Wenn ja, wäre das wirtschaftlich tragbar?

C.H. - Nein, es ist schwierig, die Mutation eines Schädlings zu verhindern, wenn er unter Selektionsdruck steht, dies ist im Fall der Resistenz gegen Bt-Gene besonders gut aufgezeigt worden. Es müssen also Maßnahmen ergriffen werden, die das Auftreten dieser Resistenzphänomene bremsen. Es gibt mehrere geeignete Mechanismen, die zum Einsatz kommen können, vorausgesetzt, alle Akteure gehen gemeinsam vor. Die erste Option besteht darin, stark wirkende Gene zu benutzen, die es dem Schädlingsinsekt unmöglich machen, Allele zu bilden, mit deren Hilfe es sich an das Insektizid anpassen könnte. Darüber hinaus muss man die Verbreitung von Resistenzen fördern, die nicht auf einem einzigen, sondern auf mehreren Genen basieren. Das gilt auch für Resistenzen, die aus konventioneller Selektion hervorgegangen sind.

Daneben muss verhindert werden, dass monogene und polygene Resistenzen sich gleichzeitig verbreiten. Vermeidet man erstere, was einfacher ist, dann wird der Einsatz der letzteren praktisch wirkungslos. Das aber setzt intensive Konzertierung aller Akteure auf der Ebene eines Landes oder einer Ländergruppe voraus. Schließlich ist es empfehlenswert, auf einem kleinen Teil der Anbaufläche sensible Arten zu halten, um die genetische Entwicklung der Schädlingspopulation zu bremsen. So kann sich die Schädlingspopulation ohne Selektionsdruck vermehren, wodurch die Zunahme der Frequenz resistenter Genotypen innerhalb der Population verlangsamt wird.

A.I. - Mutagenetisch erzeugte Pflanzen fallen nicht unter die GVO-Regelungen. Könnte sich diese Forschungsrichtung durchsetzen, indem sie den gleichen Schutz und die gleichen Produktionsperspektiven bietet und gleichzeitig Benutzer und Verbraucher beruhigt?

C.H. - Die spontane Mutagenese ist der zentrale Prozess, aus dem die bei allen Arten existierende Vielfalt hervorgegangen ist: Tiere und Pflanzen, ob sie kultiviert werden oder nicht. Sie hat auch die Vielfalt der Spezies Mensch hervorgebracht... Bei der induzierten Mutagenese wird die Frequenz der Mutationen gesteigert. Gezielte Mutagenese besteht darin, Mutationen mit hoher Frequenz auf einem bestimmten Bereich des Genoms bzw. sogar auf einem bestimmten Gen herbeizuführen. Die Mutation liefert aber keine exogenen genetischen Informationen. Sie ist im Übrigen häufig gefährlich, da sie die Funktionsfähigkeit bestimmter Gene zerstört, wodurch man deren Funktionen untersuchen kann. Das Fehlen exogener Informationen begrenzt das Risiko, gefährliche Substanzen zu produzieren. Induzierte, gezielte Mutagenese ist also in den Forschungslaboren mit intensivem Screening verbunden.

ravageursEtwas naiv wird manchmal geglaubt, mit einigen Mutationen ließe sie die ideale Lösung finden. Ebenso sind die Diskussionen über die Regulierungen der GVO (allein die Artenregulierung und die Eintragung in den nationalen oder europäischen Katalog sind für diese Arten obligatorisch) und über versteckte GVO recht fruchtlos. Die Herbeiführung einer Erbgutmutation schafft eine neue Situation, die für quantitativen Fortschritt mehr oder weniger förderlich ist. Man darf nicht vergessen, dass die Merkmale, die den agronomischen und technologischen Wert ausmachen, von einer sehr großen Anzahl von Genen abhängen. Genauso darf man nicht übersehen, dass es die Einführungsbedingungen und die entsprechenden Anbaupraktiken sind, die festlegen werden, ob die Mutante ein Risiko darstellen kann oder ganz im Gegenteil die Einführung der mutierten Art das gesamte gewünschte Ergebnis zeitigt.

Das Beispiel der herbizidtoleranten Arten ist in diesem Zusammenhang interessant. Heute werden in Europa zahlreiche Arten auf den Markt gebracht, die Resistenzen aufweisen, die der betreffenden Art ursprünglich nicht eigen waren. Es geht dabei im Wesentlichen um Resistenzen gegen Sulfonylharnstoffe, die auf eine Zielmutation des ALS-Gens(1) zurückzuführen sind. Kurzfristig kann diese Option interessant erscheinen, denn sie erleichtert die Unkrautbekämpfung mit preiswerten Produkten. Sie kann auch hilfreich sein bei Pflanzen, die auf bisher benutzte Herbizide resistent geworden sind und für die es keine anderen Lösungen gibt. Das betrifft z. B. Distel, Ambrosia und Datura bei Frühjahrsarten. Langfristig aber kann diese Option gefährlich sein. Bei Getreide werden zur Unkrautbekämpfung bevorzugt Sulfonylharnstoffe eingesetzt, und zwar ganz besonders bei Wintergetreiden, die in den Produktionssystemen im europäischen Großanbau vorherrschend sind. Der Einsatz ein-und desselben Moleküls bei allen Fruchtwechseln und Fruchtfolgen wird sehr an Effizienz verlieren und kann für die gesamten Anbauarten zu einem Problem werden. Durch abwechselnde Frühjahrs-und Winterkulturen, also durch Diversifizierung, kann dann die Selektion von resistenten Adventivfloren verlangsamt werden.

Durch Kombination von chemischer und mechanischer Unkrautbekämpfung lassen sich auch der Selektionsdruck bei den Adventivfloren und die Selektion von resistenten Unkrautpflanzen reduzieren. Schließlich kann durch wechselnde Bodenbearbeitung und vereinfachte Anbautechniken die Samenbank des Bodens und ihre Position bei den verschiedenen kultivierten Parzellen verändert werden. Die Überlegungen müssen mehr denn je das gesamte System einbeziehen, was Komplexität erzeugt. Sicherlich kann man von einfachen Lösungen träumen, aber in der Pflanzen- und auch der Tierproduktion werden die Möglichkeiten einer vielseitig leistungsfähigen Landwirtschaft auf komplexen Verfahren basieren. Diese Verfahren werden ein besseres Verständnis der Prozesse und intensiveren Austausch mit den Landwirten erforderlich machen, damit die Komplexität nicht zu Risiken führt und abgelehnt wird. Auch gilt es, die Konzeption von resilienten Produktionssystemen mit niedriger Varianz anzustreben, nicht einzig und allein die Erhöhung der Produktivität.

(1) Azetolactat-Synthase

 

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