Mit Gentechnik gegen g den Hunger? Abteilung Botanische Getik und Molekularbiologie Prof. Dr. Frank Kempken Botanisches Institut der Mathematisch- Naturwissenschaftlichen Fakultät Frank Kempken, 2012, p1
Gentechnisch veränderte Pflanzen mit Agrobacterium tumefaciens T-DNA chromosome T-DNA Ti plasmid Kern chromosome Agrobacterium tumefaciens transformed tumour plant cell induction tumour Frank Kempken, 2012, p2 Quelle: Taiz & Zeiger, Plant Physiology
Agrobacterium Infektion im Detail 1 cm 17:147 154 vsky, Current Opinion in Biotechnology 2006, 1 Abb. aus Tzfira und Citov Frank Kempken, 2012, p3
Biolistische Transformation DNA beschichtete Goldpartikel, Geschwindigkeit 1300 m/s praktisch alle Pflanzen und Gewebe transformierbar Frank Kempken, 2012, p4
Transformation von Bäumen Tang et al. J Exp Bot. 2007;58(3):545-54. Frank Kempken, 2012, p5
The evolutionary conserved Bem46-like protein is required for fungal ascospore germination H bi id Herbizidresistente i t t Sojabohn S j b h Frank Kempken, 2012, p6
The evolutionary conserved Bem46-like protein is required for fungal ascospore germination I Insekten-resistenter kt i t t (Bt) M Mais i Bt-Mais normaler Mais Frank Kempken, 2012, p7
The evolutionary conserved Bem46-like protein is required for fungal ascospore germination Amflora Kartoffel für die industrielle Amflora-Kartoffel ind strielle An Anwendung end ng Entwicklung BASF Industriekartoffel oh Amylose einzige transge Pflanze, die in Deutschland angebaut werden darf Frank Kempken, 2012, p8
globaler Anbau von transgen Pflanzen insbesondere herbizid- und insektenresistente Pflanzen vermehrt Pflanzen mit mehr als eim Transgen Anbaufläche 2010 ca. 150 Mio. Hektar zum Vergleich die Fläche der BR Deutschland beträgt 35,7 Mio. Hektar bereits 1999 wurde weltweit ei entspr. Fläche mit gentechnisch veränderten Pflanzen bebaut Frank Kempken, 2012, p9
The evolutionary conserved Bem46-like protein is required for fungal ascospore germination Anbau verschieder Kulturpflanzen Frank Kempken, 2012, p10
GMO Cotton in India in 2002 50.000000 Hektar Bt Baumwolle in Indien in 2007 6,2 Mio. Hektar Bt Baumwolle in Baumwolle 3,8 Mio. Landwirte in 2007 9 von 10 Landwirten die 2005 Bt Baumwolle anbauten, haben auch 2006 und 2007 Baumwolle angebaut Bt Baumwolle hat zu eim 50%igen Anstieg der Ernte geführt eir 50%igen Reduktion von Insektiziden eim Anstieg von ca. 250 US$ / Hektar Einkommen geführt insgesamt in 2006 ca. 840 Mio. bis 1,7 Mrd. US$ Einkommens- steigerung bei Landwirten aber deutliche lokale Variation Frank Kempken, 2012, p11 Quelle: Spiegel
Golder Reis zur Vitamin-A-Versorgung Versorg ng (1) Vitamin A-Mangel Problem in 118 Ländern führt zu Erblindung und erhöhter Kindersterblichkeit ca. 1,25-3,5 Mio. der ca. 8 Mio. Todesfälle unter Kindern vermeidbar Reis-Endosperm normalerweise frei von Carotin, enthält aber Geranylgeranylphyrophosphat golder Reis gentechnisch so verändert, dass Carotin gebildet wird (Provitamin A) hierzu wurden Ge aus eim Bakterium und der Narzisse verwendet Phytoen-Synthase, Phytoen-Desaturase, Carotin-Desaturase, Lycopen- -Cyclase Frank Kempken, 2012, p12
Einkreuzen en in lokale Reissorten in Vietnam Quelle: www.goldenrice.org Frank Kempken, 2012, p13
Könn wir von der Natur lern? Beispiel der Wiederauferstehungspflanze Craterostigma plantagium Quelle: Prof. Bartels, Bonn Frank Kempken, 2012, p14
Transge Pflanzen mit erhöhter Resistenz gegen Trockenheit 1 Transge Pflanze Gen-Quelle Gen Phänotyp Beta vulgaris Bacillus subtilis Levansucrase Trockenheitstoleranz erhöht Oryza sativa E. coli Trehalose-6- Trockenheits-, Salz- u. Phosphatsynthase Kältetoleranz erhöht Oryza sativa Oryza sativa NAC Trockenheits-, u. Salztoleranz erhöht Oryza sativa A. thaliana ERF/AP2 Trockenheits-, u. Solanum lycopersicum Arthrobacter globiformis Cholinoxygenase Triticum aestivum E. coli Mannitol-1- Phosphatdehydrogenase Zea mays Nicotiana MAPKKK tabacum Salztoleranz erhöht erhöhte Toleranz gegen verschiede Stressoren Trockenheits-, u. Salztoleranz erhöht Trockenheitstoleranz erhöht, Photosyntheserate sinkt nicht bei Trockenheit Z Nicotiana MAPKKK Trockenheitstoleranz erhöht (verändert nach Bartels und Phillips 2010) unter Laborbedingungen; wurden i.d.r. unter Freilandbedingungen nicht bestätigt oder schlechtere Erträge unter Normalbedingungen Frank Kempken, 2012, p15
Beispiel für compatible solutes : Trehalose nichttoxische, klei organische Moleküle reagieren nicht mit anderen zellulären Metaboliten akkumulieren als Folge von Dehydrierung oder Salzstress schützen vor Schäden durch Dehydrierung oder Salzstress Frank Kempken, 2012, p16
Probleme mit der Trehalose-6-Phosphate Synthase in Tabak (1) Frank Kempken, 2012, p17
Probleme mit der Trehalose-6-Phosphate Synthase in Tabak (1) Frank Kempken, 2012, p18
DroughtGard Mais MON87460 DroughtGard Mais (Monsanto und BASF) gemeinsame Forschungsplattform 1,2 Mrd. Euro Soja, Mais, Raps, Baumwolle Trockenstresstoleranz durch Kälteschockprotein B (cspb-gen) aus Bacillus subtilis Ertragssteigerung von sechs bis zehn Prozent Markteinführung USA 2013, 5000 Hektar EU: Antrag gestellt Frank Kempken, 2012, p19 DroughtGard bei Trockenheit Quelle: www.transgen.de normale Maissorte
WEMA-Projekt (Water Efficient Maize for Afrika) Kälteschockprotein B aus Bacillus subtilis (CspB) reduziert Trockenheitsstress in Pflanzen WEMA-Projekt wird mit 47 Mio. US-Dollar von Bill und Melinda Gates Stiftung und Howard Buffet Stiftung unterstützt Frank Kempken, 2012, p20
weitere Projekte trockentoleranter Weizen in Australien 15 versch. Kandidatenge im Test einige Linien mit deutlich höheren Erträgen Markteinführung aber erst in einigen Jahren HAHB4-Gen in Argentinien stammt aus Sonnblumen Genom wird in Mais, Weizen und Soja getestet trocken- und salzresistente Pflanzen deutlich höhere Produktivität auch unter normalen Bedingungen Quelle: www.transgen.de Frank Kempken, 2012, p21
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Frank Kempken, 2012, p22