Gentransfer am Potsdamer MPI-MP
Pflanzen können Genome durch Kontakt tauschen

Forschern des Potsdamer Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie (MPI-MP) ist der Gentransfer zwischen nicht kreuzbaren Pflanzen mittels Pfropftechnik gelungen.

Beim Pfropfen nutzen Gärtner seit Langem schon den Umstand, dass Beschädigungen an verholzenden Pflanzen wieder verwachsen; setzt man in die Baumwunde einen Zweig einer anderen Apfelsorte ein, wächst auch dieser mit ein. Dass an den Kontaktflächen eine Genübertragung ohne geschlechtliche Fortpflanzung stattfinden kann, fanden MPI-MP-Forscher schon 2009 heraus. Damals hatten sich die Erkenntnisse noch auf die Übertragung von Genen innerhalb einer Art beschränkt.

Nun haben die Forscher laut MPI-MP zwei auf natürlichem Wege nicht kreuzbare Tabakarten auf die Kulturart Nicotiana tabacum gepflanzt. Zuvor wurden den beiden Wildarten Gene in die DNA des Zellkerns eingebracht – für eine Antibiotikaresistenz und ein gelb leuchtendes Protein (YFP). Der Kulturtabak enthielt in seiner Chloroplasten-DNA eine andere Antibiotikaresistenz und ein grün fluoreszierendes Protein (GFP). Nach dem Verwachsen der Pflanzen wurden die Pfropfungsstellen ausgeschnitten und das Gewebe auf einem Wachstumsmedium kultiviert, das beide Antibiotika enthielt. Erstaunlicherweise hatte nicht nur die Hälfte der Pflanzen überlebt. Unter dem Mikroskop wurde in den Zellen auch das grüne und gelbe Leuchten der Markerproteine sichtbar. Dazu Forscher Ralph Bock:

„Wir wissen bisher nicht, wie die Chloroplasten von einer Zelle in eine andere gelangen. Entscheidend ist aber, dass sie es tun und sich somit zum einen wichtige evolutionäre Prozesse erklären lassen und zum anderen neue Möglichkeiten für die Züchtung von Pflanzen ergeben.“

Als englischsprachiges Paper (Horizontal transfer of chloroplast genomes between plant species) sind die Forschungsergebnisse von Sandra Stegemann, Mandy Keuthe, Stephan Greiner und Ralph Bock über die (kostenpflichtige) Online-Plattform der Proceedings of the National Academy of Sciences greifbar, wo sie am 30. Januar 2012 erstveröffentlicht wurden. (Quelle: MPI-MP/sp)