Heinrich Busch
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31.05.2000

Für die Arbeiten wurden Rapsgenotypen nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten ausgewählt, auf ihre Eignung für die Agrobacterium-Transformation überprüft und je 2 Sommer- und Winterrapssorten, unter Hinzuziehung der Sorte Drakkar für die Transformationen im gesamten Projektverlauf genutzt. Die Transformationsraten die zu Beginn bei max. 1% lagen konnten bis auf das 10fache gesteigert werden (bei Drakkar auf 10,3% und bei Lizard auf 8,8%). Die erreichte Genotypen-übergreifende Verbesserung beruht auf drei Optimierungsmaßnahmen: Der Verwendung eines virulenteren Agrobakterien Stammes, der 14tägigen Kallus induzierenden Phase nach der Kokultur und der Applikation des Detergenz Pluronic F68 während der Infektion. In der Projektlaufzeit erhielt die DSV 251 unabhängige Primärtransformanten mit PCR-nachgewiesener Transgenität. Darin enthalten waren alle 5 genutzten Genotypen und 4 Konstrukte. In 84 getesteten transgenen Regeneraten wurde die Aktivität der Endochinitase gemessen. Die Enzymaktivitäten variieren zwischen 0,2 pmol mg-1min-1 bis 193,6 pmol mg-1min-1. In Pflanzen der nicht transformierten Ausgangssorten wurde eine Aktivität von nur 0,1 pmol mg-1min-1 bestimmt. Bei 9 Primärtransformanten mit hohen in vitro-Aktivtäten wurde die Enzymaktivität im Blattgewebe unter Gewächshausbedingungen getestet. Diese Werte entsprachen nur 10-40% der in vitro-Enzymaktivität. Wenn sich die in der Southern Blot-Analyse nachgewiesene mindestens eine Inseration des Transgens über das Spaltungsverhältnis der T2-Generation bestätigt, so stellen diese Transformanten bereits wertvolles Ausgangsmaterial für die Züchtung dar. Die ersten Transformationsarbeiten mit Chitinasekonstrukten wurden mit Tandemkonstrukten durchgeführt, da diese nach Ergebnissen beim Tabak die mit Abstand besten Resistenzsteigerungen in den Regeneraten erzielten. Da dies nicht auf Raps übertragen werden konnte, mussten andere Genkonstrukte in die Arbeiten einbezogen werden.

Für die wirtschaftlich rentable Nutzung von Raps im Bereich Nachwachsende Rohstoffe sind Resistenzen gegen Schadorganismen, die nicht oder nur unzureichend durch chemische und/oder pflanzenbauliche Maßnahmen bekämpft werden können, unerläßlich. Ein hohes Resistenzniveau kann zudem im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes dazu beitragen, hohe und stabile Rapserträge zu sichern. Zu den wichtigsten Schaderregern bei Raps zählen Pilze wie Phoma lingam, Verticillium dahliae, Cylindrosporium concentricum und Sclerotinia sclerotiorum sowie tierische Schaderreger wie der Rapsglanzkäfer, Rüsselkäferarten und der Rapserdfloh. Ferner konnten in Deutschland Ertragsverluste nach Infektion mit dem Tobamovirus nachgewiesen werden. Das Ziel der Arbeiten ist daher die Schaffung von pilz-, insekten- und virusresistenten Rapsgenotypen für den industriellen Einsatz durch die Übertragung verschiedener Genkonstrukte.