Dank Refugien breiten sich Schädlinge nicht aus

Resistenz-Management

Pia Rufener Al Mazyad

Bauern haben seit Jahrtausenden für die Saatgutgewinnung möglichst resistente Pflanzen ausgewählt, die von Krankheiten und Schädlingen wenig befallen werden. Im 20. Jahrhundert sind unsere Nutzpflanzen zu Hochleistungssorten verbessert worden. Moderne Zuchtmethoden haben es schon vor der Einführung der Gentechnik ermöglicht, Pflanzenarten miteinander zu kreuzen, die in der Natur nie Nachkommen haben würden. Dadurch sind weitere Krankheitsresistenzen aus Wildarten in unsere Nutzpflanzen eingebracht worden. Auch heute ist die Suche nach resistenten Sorten ein wichtiger Bereich der Pflanzenzüchtung - neu zusätzlich unterstützt durch Methoden der Gentechnik. Langfristiges Ziel ist, umweltverträgliche Lösungen zu finden: die Pflanze soll sich selbst gegen Krankheiten und Insekten schützen können.
Schädlinge und Krankheitserreger können sich jedoch fast immer an die gegen sie gerichteten Abwehrmechanismen anpassen. Immer wieder gelingt es einzelnen Individuen, die chemische Abwehr der Pflanze zu überlisten, oder eine Dusche aus Agrochemikalien zu überleben. Mit einer Kombination verschiedenster Massnahmen, die unter dem Begriff "Resistenzmanagement" zusammengefasst werden, versuchen die Landwirte, die Ausbreitung solcher resistenter Schädlinge und Krankheitserreger zu verzögern oder ganz zu verhindern.

Zum Beispiel Mais: wie entstehen Insekten, die gegen das Bt-Toxin resistent sind? Resistenzen gegen Schadstoffe entstehen meist als Folge von Veränderungen im Erbgut, sogenannten Mutationen. Mutationen entstehen natürlicherweise und bringen für das betroffene Individuum meist keinen Vorteil im Überlebenskampf. Oft werden sie über Generationen still weitergegeben. Wird aber beispielsweise eine Population von Maiszünslern (Ostrinia nubilalis) einem für sie neuen Stoff ausgesetzt, beispielsweise dem Bt-Toxin in einer gentechnisch veränderten Maispflanze, kann eine bis dahin nutzlose Mutation eine Raupe vor dem Tod schützen. Sie erträgt den Wirkstoff, überlebt und vermehrt sich, während alle anderen Raupen sterben, da sie das mutierte Gen nicht besitzen. Angenommen, in einem Feld mit Bt-Mais paaren sich zwei überlebende resistente Maiszünsler. Die Resistenz wird dann nicht bloss weitervererbt, sondern in einem Teil der Nachkommen auch noch verstärkt, was innerhalb kürzester Zeit zu einem landwirtschaftlichen Problem werden kann. Könnte ein Bt-resistenter Zünsler sich jedoch mit einem nicht-resistenten Partner paaren, trüge die Hälfte der Nachkommen überhaupt kein Resistenzgen, und die andere Hälfte wäre mischerbig. Dies reicht in der Regel nicht für die Ausbildung einer wirksamen Resistenz. Damit könnte das Auftreten von Problemen stark verzögert oder gar verhindert werden. Refugien Steht neben einem Bt-Maisfeld ein kleineres Feld mit konventionellem, unbehandeltem Mais, können Maiszünsler in diesem Refugium ungestört leben. Ein einsamer resistenter Maiszünsler aus dem Bt-Feld findet mit grösster Wahrscheinlichkeit einen Partner unter diesen "normalen", nicht-resistenten Zünslern. Wenige oder sogar keine ihrer Nachkommen werden resistent gegen Bt sein. Nach wenigen Generationen ist die Resistenz in der Population im Refugium "aufgesaugt" worden und wird wahrscheinlich verschwinden. Resistente Maiszünsler können sich also kaum ausbreiten, wenn darauf geachtet wird, dass in der Umgebung eines Bt-Mais-Feldes genug nicht-resistente Maiszünsler leben. Die Refugien-Strategie wird schon seit langem in der Landwirtschaft mit Erfolg angewendet, mit und ohne Gentechnik.

Refugien um Bt-Maisfelder
Die Umweltbehörden der USA (EPA) haben Mitte Januar 2000 die Weisung erlassen, dass auf jeder Farm mit Bt-Mais auch ein bestimmter Anteil Nicht-Bt-Mais gepflanzt werden muss. Je nach Region sind 20-50 % konventioneller Mais vorgeschrieben.

Saatgutfirmen geben den Landwirten seit mehreren Jahren Bt-Maissaatgut mit der Auflage ab, dass sie mindestens 20% der Fläche mit nicht-transgenem Mais bepflanzen müssen. Diese Auflage wird sehr gut akzeptiert. Bisher sind dank dieser vorsorgenden Planung der Landwirte und Saatgutfirmen keine Resistenzprobleme bei Bt-Pflanzen aufgetreten.

Warum fordern die Umweltbehörden (EPA) unterschiedliche Flächenanteile der Refugien? Im Norden des Maisanbaugebietes werden 20% konventioneller Mais pro Farm gefordert. Gemäss Rechnungsmodellen verhindert dieser Anteil, dass sich resistente Zünsler-Populationen entwickeln. In dieser Region befallen Maisschädlinge keine anderen Nutzpflanzen. In den Südstaaten der USA wird hingegen neben Mais vor allem Baumwolle angebaut. Beide haben z.T. dieselben Schadinsekten. Die EPA verlangt, dass zum Schutz der Bt-Baumwollpflanzen auf jeder Farm mit Bt-Mais 50% nicht-transgener Mais angebaut wird.

Baumwollpflanzen brauchen intensiven Schutz gegen Schädlinge. Baumwolle muss vor allem vor den Larven des Baumwollkapselbohrers (Helicoverpa zea, http://www.intrex.net/agripest/corn8.htm) geschützt werden. Wird nun in der Nähe von Bt-Baumwolle Bt-Mais angebaut, kann dies die Entwicklung von Bt-resistenten Populationen des Baumwollkapselbohrers fördern. Denn die Larvenstadien dieses Falters entwickeln sich teilweise auch auf Mais, ohne diesem wesentlichen Schaden zuzufügen. Deshalb werden sie von den Bauern nicht bekämpft. Entwickeln sich aber auf Bt-Mais Bt-resistente Kapselbohrer-Larven, können diese den Schutz der Bt-Baumwolle durchbrechen. Deshalb werde hier genügend grosse Refugien vorgeschrieben, in denen sich nicht-resistente Kapselborer-Falter entwickeln können.

Refugien aus konventionellem Mais sind somit eine vorbeugende Massnahme gegen die Entwicklung Bt-resistenter Insektenpopulationen. Refugien verursachen kaum finanzielle Einbussen durch Frassschäden. Da die Maiszünsler auf den grossen Feldern mit Bt-Mais stark dezimiert werden, wird der Befallsdruck auch in den übrigen Feldern allmählich geringer.