Biotechnologische Methode zur Bekämpfung eines Agrarschädlings

Die Mittelmeerfruchtfliege Ceratitis capitata, ein bedeutender Agrarschädling des Obst- und Gemüseanbaus in wärmeren Regionen, kann mit einem modernen Verfahren der Biotechnologie unschädlich gemacht werden: So ist es einem internationalen Wissenschaftlerteam gelungen, in das Insekt ein Gen mit letaler Wirkung einzuschleusen.

Es führt dazu, dass die nächste Insektengeneration noch während der Embryonalentwicklung abstirbt und damit gar nicht erst das gefräßige und fruchtzerfressende Larvenstadium erreicht. Die Forschungsarbeiten, die der Biologe Prof. Dr. Ernst A. Wimmer von der Universität Göttingen geleitet hat, werden in der Online-Ausgabe von „BMC Biology“ vorgestellt.

Gängige Programme zur Schädlingsbekämpfung ohne Pestizideinsatz basieren auf der Sterilen-Insekten-Technik (SIT). Dabei werden große Mengen von sterilisierten Insekten freigesetzt, die aufgrund unfruchtbarer Paarungen die Schädlingspopulation der nächsten Generation reduziert. Diese reproduktive Sterilität wird durch Bestrahlung erzeugt, die jedoch die „Fitness“ der SIT-Insekten vermindert. Die Forscher sind nun einen anderen Weg gegangen: Das von ihnen eingeschleuste Letalitätsgen wird durch einen Genschalter reguliert. Während der Zucht bleibt das „tödliche“ Gen mithilfe eines Nahrungszusatzes abgeschaltet; nach dem Freisetzen der männlichen Insekten wird es aktiviert und führt zu einem frühen Absterben der unmittelbaren Nachkommen.

Die Wissenschaftler haben den Schädling zudem mit Markierungsgenen ausgestattet, um bei einer Kontrolle der freigesetzten Individuen auf eine Markierung mit floureszierenden Stäuben verzichten zu können. Nach Angaben von Prof. Wimmer werden transgene Insekten bislang lediglich in Versuchsansätzen für die Schädlingsbekämpfung getestet. Langfristig biete das Verfahren jedoch die Möglichkeit, Umweltbelastungen herkömmlicher Kontrollprogramme zu verringern. Dass die biotechnologisch veränderten Schadinsekten außerhalb der Zucht nicht überleben könnten, stelle dabei ein besonderes Sicherheitsmerkmal dar. Um jedoch erste Feldstudien durchführen zu können, müssten genaue Regularien und Rahmenbedingungen definiert werden.

Originalveröffentlichung:
Marc F. Schetelig, Carlos Caceres, Antigone Zacharopoulou, Gerald Franz and Ernst A. Wimmer: Conditional embryonic lethality to improve the sterile insect technique in Ceratitis capitata (Diptera: Tephritidae), BMC Biology 2009, 7:4 doi:10.1186/1741-7007-7-4
Kontaktadresse:
Prof. Dr. Ernst A. Wimmer,
Georg-August-Universität Göttingen, Biologische Fakultät
Johann-Friedrich-Blumenbach-Institut für Zoologie und Anthropologie,
Telefon (0551) 39-22889
e-mail: ewimmer@gwdg.de