FKZ

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Problemstellung und Ziele

Ziel dieses dreijährigen Verbundprojektes war die Verbesserung der Grundlagen für die Risikobewertung bei der Freisetzung und dem Inverkehrbringen gentechnisch veränderter Gehölze. Durch Genfluss von transgenen Gehölzen auf Wildverwandte können natürliche Ökosysteme gefährdet werden. Für eine Risikobewertung muss Umfang und Frequenz dieser Auskreuzung ermittelt werden. Hierzu liegen noch sehr wenige Erfahrungen vor. Eine Sicherheitsmaßnahme, um das Auskreuzen transgener Gehölze zu verhindern, ist die Produktion steriler Pflanzen. Ein noch ungelöstes Problem stellt hierbei die dauerhaft stabile Ausprägung des Merkmals Sterilität dar.

Der erste Schwerpunkt des Verbundprojektes galt daher der Analyse des Wissensstandes zu Stabilität/Instabilität von Transgenen in Gehölzen. Eine Literaturstudie zu Beginn des Projektes zeigte den geringen Wissensstand in diesem Bereich weltweit auf. 
Anschließend wurden bei den Gehölzarten Aspe (Zitterpappel), Lärche, Weistanne, Nordmanntanne, Rhododendron und Rose die Expression bestimmter Transgenkonstrukte unter vergleichbaren Umweltbedingungen in Klimakammern (ohne Stress, teilweise mit UV- und Temperaturstress) untersucht, um Aussagen über den Einfluss auf die Genstabilität bzw. Expression bei verschiedenen Gehölzarten zu ermöglichen. Erstmals wurden in einem Verbundprojekt 6 Gehölzarten auf die Stabilität von Transgenen hin untersucht. Insgesamt wurden Versuche mit über 1000 Pflanzen und mehr als 5000 Embryonen unter verschiedenen Umweltbedingungen (mit und ohne Stress) mit Genkonstrukten durchgeführt, die ein und dasselbe Reportergen (uidA) mit demselben Promotor (S35) beinhalten. Ein weiteres Genkonstrukt (rbcS-uidA) wurde in Aspen getestet.

Der zweite Schwerpunkt galt der experimentellen Analyse und der Modellierung des Genflusses. Dazu wurden parallel bei zwei verschiedenen nicht-transgenen Gehölzarten (Aspen und Rhododendron) Auskreuzungsstudien im Freiland durch Verwendung von molekularen Markern durchgeführt. Genflussmodelle für transgene Bäume werden gebraucht, um auf Grundlage der Kenntnis von den Ausbreitungsmöglichkeiten entsprechende Sicherheitsmaßnahmen ableiten zu können. In einem Teilprojekt des Verbundvorhabens wurde das Simulationsmodell "Introgression" entwicklt. Damit wurde am Beispiel der Aspe die Pollenausbreitung in Landschaften modelliert.