Behaarte Alpenrose mit Froschgen

"Strong-like-a-frog" - Künftig wird das Erbmaterial eines Lurches in den Vorgärten blühen

Ein Biotechnologe verpasst dem Rhododendron Gene eines afrikanischen Frosches, um die Pflanze resistent gegen einen Pilz zu machen. Künftig wird also das Erbmaterial eines Lurches in den Vorgärten blühen.

Rhododendron-Sorte Connecticut Yankee', gezüchtet von Mark Brand, Bild: Mark Brand

Der Rhododendron, auch Rosenbaum, behaarte Alpenrose oder Almrausch genannt, zählt zu den Erikagewächsen. Mehr als 1000 Rhododendron-Arten gibt es wild wachsend, davon die meisten in Asien, auch eine Vielzahl in den USA. In Europa sind nur acht Sorten beheimatet, aber wie überall auf der Welt ist die prächtige Pflanze auch hier als Zierde für Gärten beliebt, obwohl sie giftig ist. Entsprechend wundert es nicht, dass es eine Vielzahl verschiedenster Züchtungen gibt. An sich ist der Busch pflegeleicht, aber es gibt Krankheiten und Schädlinge, die ihm zu schaffen machen. Bei einer Pflanze, die derartig verbreitet ist wie der Rhododendron, lohnt es sich in jeder Hinsicht, Gegenmittel zu erforschen.

Ein großes Problem für den Rosenbaum ist der Pilz Phytophthora cinnamomi, der auch als Wurzel- und Stammgrundfäule bezeichnet wird. Beginnt ein Rhododendron-Strauch trotz genügendem Gießen zu welken, ist er häufig die Ursache. Sind die Wurzeln befallen, muss die Pflanze meistens gerodet werden. In den USA wird der dadurch verursachte Schaden in Gärten und Parks mit mehreren hunderttausend Dollar pro Jahr beziffert.

Ein naher und sehr aggressiver Verwandter namens Phytophthora ramorum hat seit einigen Jahren in den Vereinigten Staaten zu einer plötzlichen Eichensterben geführt (vgl. Sudden Oak Death). Bisher ist noch unklar, ob es sich um eine Mutation oder eine Kreuzung handelt, aber er hat genetisch starke Ähnlichkeit mit einem Pilz, der auf Rhododendren in Deutschland und in den Niederlanden vorkommt. Die USA kontrollieren seither verstärkt alle Rhododendron-Importe und seit vergangenem November herrscht auch in der Europäischen Gemeinschaft für sie die Pflanzenpasspflicht (vgl. Entscheidung der EU-Kommission über Sofortmaßnahmen bzgl. Phytophthora ramorum).

Kontrolle ist gut, direkter Schutz allerdings noch besser, sagte sich der Biotechnologe Mark Brand von der University of Connecticut und begann daran zu arbeiten, den Rosenbaum resistent gegen die fiesen Sporen zu machen. Dr. Brand ist ein Spezialist und züchtete selbst bereits verschiedene Rhododendron-Sorten mit so schönen Namen wie Buzzer Beater, Hoopla, oder March Madness. Nun will er seine Traumpflanze schaffen und verbindet dafür die Erbinformation eines Tieres mit dem eines blühenden Busches. Seit mehr als vier Jahren experimentiert er damit, die Gene eines afrikanischen Frosches in eine behaarte Alpenrose zu transferieren, um die Resistenz der Pflanze zu stärken. Dabei benutzt er eine Methode, die - wie er selbst gegenüber der New York Times formulierte - in ihrer Einfachheit an das Backen eines Kuchens erinnert.

Es ist seit längerem bekannt, dass Froschprotein gegen Pilze eingesetzt werden kann, also galt es die entsprechenden Gene zu finden und dem Rhododendron einzusetzen.

Der Frosch ist ein den Klon-Jüngern bestens bekanntes Tier. Bereits Anfang der 50er Jahre gelang es einen echten Kerntransfer bei Leopardfröschen durchzuführen; 1966 dann das Klonen von Kaulquappen aus Darmwandzellen von Krallenfröschen (vgl. Die Geschichte des Klonens). Entsprechend sind Froschgene unproblematisch zu bekommen, Brand bestellt sie einfach für 50 Dollar bei einem Biotechnologie-Unternehmen. Nachdem er die DNS-Sequenz für das lurchige Protein in der Hand hatte, setzte er es einer E. coli-Bakterie ein, die nun sozusagen als Wirtstier in einer Nährflüssigkeit die Gene vermehrte (vgl. Gentechnik). Dr. Brand brauchte die Bakterien nur noch zu "schlachten", die entsprechend multiplizierte DNS zu ernten und in Kalluskulturen von Rhododendron zu transferieren. Die Kalluszellen entsprechen den Stammzellen bei Tieren (vgl. Meristem- und Kalluskulturen, jede ist also potenziell fähig, sich zu einer kompletten Pflanze zu entwickeln. Der Rosenbaum integriert dann die Sequenz in seine eigene Erbsubstanz und wächst wie gewohnt. Mark Brands infizierte die auf den transgenen Erfolg getesteten Büsche mit dem Phytophthora-Pilz und sie konnten dem genetisch veränderten Rhododendron nichts anhaben.

Bisher gibt es diese neue Art nur in Töpfen im klimatisierten Labor der University of Connecticut und es wird wohl noch eine Weile dauern, bis man die Sorte "Strong-like-a-frog" im Gartencenter kaufen kann, aber der Biotechnologe ist zuversichtlich. Die Tests werden etwa acht Jahren dauern und dann muss noch die amtliche Zulassung für den Verkauf erfolgen. In den USA könnte die behaarte Alpenrose mit Froschgen ein Renner werden, in Europa sieht man das traditionell sehr viel kritischer und sie könnte ein Ladenhüter werden, wenn sie überhaupt zugelassen wird.

Zurzeit läuft noch ein Forschungsprojekt des Umweltbundesamtes über die Risikobewertung transgener Gehölze, speziell auch zu Rhododendron. Und im ersten Zwischenbericht wird festgestellt:

Bei Rhododendron besteht aufgrund seiner befruchtungsbiologischen wie ökologischen Situation die Möglichkeit eines vertikalen Gentransfers und damit verbunden eine Erhöhung des Ausbreitungspotentials definierter Genotypen.

(Andrea Naica-Loebell)