Ein Team chinesischer Wissenschaftler hat ein Gen aus einem Wüstenmoos, das extreme Dürre und Hitze überleben kann, in Baumwollpflanzen in Xinjiang eingefügt. Das Ergebnis ist Baumwolle, die eine häufige Pilzinfektion abwehrt und mehr Fasern produziert.
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in einer Fachzeitschrift, nachdem Feldversuche zeigten, dass die veränderte Baumwolle der Verticillium Welke widerstand, einem bodenbürtigen Pilz, der Ernten verwüsten kann. Infizierte Pflanzen welken normalerweise, vergilben und sterben ab. Die neue Baumwolle blieb gesund.
Ein Gen aus einer Pflanze, die gedeiht, wo sonst wenig wächst
Das Gen stammt von Syntrichia caninervis, einem Wüstenmoos, das in rauen Umgebungen wie der Gobi Wüste und der Antarktis vorkommt. Dieses Moos kann fast sein gesamtes Wasser verlieren und sich dann erholen, wenn Feuchtigkeit zurückkehrt. Das von dem Team verwendete Gen hilft dem Moos, Stress zu tolerieren.
Die Wissenschaftler fügten dieses Gen in eine kommerzielle Baumwollsorte ein, die in Xinjiang, Chinas wichtigster Baumwollanbauregion, weit verbreitet ist. Anschließend bauten sie die veränderten Pflanzen auf Feldern und in Gewächshäusern neben normaler Baumwolle an. Beide wurden dem Pilz ausgesetzt.
Höherer Ertrag und stärkere Resistenz in Feldversuchen
Auf dem Feld zeigte die genetisch veränderte Baumwolle eine Reduzierung des Krankheitsindex um mehr als 30 Prozent im Vergleich zu unveränderten Pflanzen. Auch der Ertrag pro Pflanze stieg. Die Wissenschaftler maßen höhere Mengen an antioxidativen Enzymen in der veränderten Baumwolle, die halfen, den durch die Infektion verursachten Schaden zu neutralisieren.
Das Team umfasste Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Xinjiang Universität. Sie sagten, der Ansatz könnte auf andere Kulturen angewendet werden, die von Pilzkrankheiten bedroht sind.
Für Bauern in Xinjiang, wo Baumwolle ein wichtiger wirtschaftlicher Faktor ist, bedeutet eine pilzresistente Pflanze weniger Abhängigkeit von chemischen Fungiziden und stabilere Ernten. Die Region produziert einen großen Anteil der chinesischen Baumwolle, und die Verticillium Welke ist dort seit langem ein Problem.
Die Studie ergänzt eine wachsende Anzahl von Arbeiten, die Gene von Extremophilen Pflanzen nutzen, um landwirtschaftliche Kulturen zu verbessern. Wüstenmoose, die sich entwickelt haben, um in einigen der härtesten Bedingungen des Planeten zu überleben, könnten Schlüssel enthalten, um Nahrungsmittel und Faserpflanzen widerstandsfähiger zu machen, während sich das Klima ändert.
