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39. Woche der bayerischen Erzeugergemeinschaften und Erzeugerorganisationen, Herrsching, 16. November 2009

Dr. Thorsten Storck

Gentechnik im KartoffelanbauGentechnik im Kartoffelanbau--Sackgasse oder Zukunft? Sackgasse oder Zukunft?

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Agenda

Pflanzenbiotechnologie in der Landwirtschaft – heute und in der Zukunft

Fortschritt im Kartoffelanbau durch Züchtung und Pflanzenbiotechnologie

Beispiel Amflora Stärke für technische Anwendungen „The making of“ Amflora Stand EU Zulassung und Markteinführung

Beispiel Fortuna Das Problem: Kraut- und Knollenfäule Die Lösung durch Pflanzenbiotechnologie Stand der Entwicklung

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LebensmittelUN Schätzung: 9.2 Milliarden Menschen in 2050

FuttermittelBessere soziale Standards steigender Fleisch-Bedarf, besonders Asien

BiokraftstoffeGetreide als Kraftstoffquelle steigt um ~20% pro Jahr

Biotechnologie bietet ein großes Potenzial

Bedarfsdeckung: Verdopplung der landwirtschaftlichen Produktion in den nächsten 20 Jahren

Landwirtschaftliche Nutzfläche ist begrenzt Innovationspotenzial von Züchtung, Düngung,

Pflanzenschutz und Mechanisierung ist begrenzt

Herausforderungen an die globale Landwirtschaft

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125 Millionen Hektar (= Anbaufläche EU 27)

0,1 Millionen Hektar in Europa

13 Mill. Landwirte, 25 Länder

Kulturen: Mais, Soja, Baumwolle, RapsQuelle: ISAAA-Report

Anbauflächegentechnischoptimierter Pflanzen

20031997

Millionen ha

20080

20

40

60

80

100

120Heute

EffizientereLandwirtschaft Insektenresistenz Resistenz gegenüber

Herbiziden

Pflanzenbiotechnologie – Heute

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Gesunde Ernährung Vitamine und Enzyme Langkettige Fettsäuren Protein und

Aminosäuren

NachwachsendeRohstoffe Stärke und

Biopolymere

BioenergiePharmazeutische Produkte

Gesunde Ernährung Vitamine und Enzyme Langkettige Fettsäuren Protein und

Aminosäuren

NachwachsendeRohstoffe Stärke und

Biopolymere

BioenergiePharmazeutische Produkte

Höherer Ertrag Protein, Öl, Stärke

Schutz vor Belastung Hitze und Trockenheit Kälte Versalzung

Schutz vor Schädlingen/ Krankheiten Schadpilze Schadwürmer

(Nematoden) Viren und Bakterien

Höherer Ertrag Protein, Öl, Stärke

Schutz vor Belastung Hitze und Trockenheit Kälte Versalzung

Schutz vor Schädlingen/ Krankheiten Schadpilze Schadwürmer

(Nematoden) Viren und Bakterien

Zukünftig

EffizientereLandwirtschaft Insektenresistenz Resistenz gegenüber

Herbiziden

EffizientereLandwirtschaft Insektenresistenz Resistenz gegenüber

Herbiziden

Heute

Kombination von Merkmalen

Pflanzenbiotechnologie – In der Zukunft

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Sicherheitsprüfungen für gentechnisch optimierte Pflanzen sindweltweit vorgeschrieben

Betrachtet wird: Gesundheit von Mensch + Tier wie auchUmweltsicherheit

Genehmigungen werden nur erteilt, wenn die Behördenschlussfolgern:

Gentechnisch optimierte Pflanzen sind so sicher wie herkömmlichgezüchtete Pflanzen

molekulare und agronomische Analyse Studien zur Zusammensetzung der Pflanze Fütterungsstudien Studien zur Umweltsicherheit Monitoring und Rückverfolgbarkeit

Prüfungen beinhalten:

Sicherheit für Mensch, Tier und Umwelt

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Fortschritt im Kartoffelanbau durchZüchtung und Pflanzenbiotechnologie

Klassische Züchtung Schrittweise Verbesserung von Sorten Optimierung der Kombination von Eigenschaften

Erzeugung neuer Sorten

Pflanzenbiotechnologie Gezielte Verbesserung einzelner Eigenschaften

Erzeugung neuer Eigenschaften (z.B. maßgeschneiderte Stärke (Amflora), gesundheitsfördernde Inhaltsstoffe)

„Quantensprünge“ (z.B. Resistenzen gegen Pilze (Phytophthora), Nematoden, Viren, Insekten, Steigerung von Ertrag und Lagerfähigkeit)

Baut auf bestehenden Sorten auf

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Amflora:Wertvolle Knollen

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Amflora:Reine Amylopektin-Stärke

Vorteile von Amflora Stärke Stabiles Verdicken ohne Gelieren Lange Verarbeitungsfähigkeit von Lösungen Verbesserte Produktqualitäten Optimierung von Produktionsprozessen

80%Amylopektin

20%Amylose

ReinesAmylopektin

Enzym zur Herstellung von Amylose ausgeschaltet

Amflora-Stärke

Kartoffelstärke

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Amflora-Stärke:Breites Anwendungsspektrum

Building

Textiles

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Gen

mRNA

Promotor

Kodierende Region

TerminatorGBSS Gen(Granule Bound Starch Synthase)

Protein

Amylose

GBSS Enzym

Gene bestimmen welche Stärke die Knolle produziert

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Gen

Protein

Amylose

Promotor

Kodierende Region

Terminator

mRNA

Kodierende Region (Antisense)

RNA Abbau kein GBSS Protein keine Amylose

Amflora:Der Antisense Effekt

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Fakten zum Thema Antibiotika-Resistenz

Menschen haben schon immer Lebensmittel wie Salat und Möhren gegessen, denen Bakterien mit natürlicher Resistenz gegen Antibiotika anhaften Daher ist das Verzehren von Genen die Antibiotika-

Resistenz verleihen weder neu noch gefährlich Die breite Verwendung von Antibiotika führt durch natürliche

Selektion zu einem Anstieg von resistenten Bakterien Mikroorganismen werden unter Selektionsdruck durch

Antibiotika-Exposition resistent Gentechnisch veränderte Pflanzen mit Anibiotika-

Resistenz Selektionsmarkern beeinflussen den Selektionsdruck nicht

Amflora hat keinen Einfluss auf die Anzahl der Antibiotika-resistenten Bakterien im Boden

Amflora hat keinen Einfluss auf die Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen

Ein Gramm Boden enthält bis zu 1 Milliarde Bakterien.5,5-8% der Bakterien haben eine Antibiotika Resistenz (konventionelles Maisfeld, ohne Gentechnik)

Quelle: BPS, Ecole Centrale de Lyon

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Saatgut-produktionZüchtung

BASF Plant Science Eigentümer der Kartoffelsorte Servicevertrag mit Saatgutvermehrer Liefert Saatgut an Stärkeindustrie Kontrolliert das „Qualitätssichernde System“

Stärkeverarbeiter Verantwortlich für Anbau,

Stärkeproduktion und Vermarktung Zahlt Lizenzgebühren für Stärke

an BASF Plant Science

Amflora in der Wertschöpfungskette

Stärke-anwendung

Saatgut-vermehrer

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Papier-/Klebstoff-industrie

Verarbeitung

Stärke-verarbeiterLandwirte

Anbau

Lizenzvereinbarung

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08/1996 Einreichung Dossier nach 90/220 01/2003 Einreichung Dossier nach 2001/1802/2006 Veröffentlichung EFSA Stellungnahme*11/2006 Entscheidungsvorlage der Kommission12/2006 Abstimmung im Regulationsausschuss07/2007 Abstimmung im Ministerrat05/2008 EU Kommission beauftragt erneut EFSA mit Stellungnahme05/2009 Veröffentlichung der erneuten EFSA Stellungnahme??? Entscheidung durch die Kommission

* EFSA: Amflora ist so sicher für Mensch, Tier und Umwelt wie jede andere Kartoffel

Amflora im Zulassungsprozess der EU

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Agenda

Pflanzenbiotechnologie in der Landwirtschaft – heute und in der Zukunft

Fortschritt im Kartoffelbau durch Züchtung und Pflanzenbiotechnologie

Beispiel Amflora Stärke für technische Anwendungen „The making of“ Amflora Stand EU Zulassung und Markteinführung

Beispiel Fortuna Das Problem: Kraut- und Knollenfäule Die Lösung durch Pflanzenbiotechnologie Stand der Entwicklung

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Kraut- und Knollenfäule -Ernstes Problem im Kartoffelbau

Bedeutendste Kartoffelerkrankung weltweit Verursacht durch Phytophthora infestans Erfordert häufige Fungizid-Applikationen

Bis zu 24 mal/Saison (z.B. 2007 in NL) Zunehmend aggressivere Stämme mit

verminderter Fungizid-Sensitivität

Wildkartoffel Solanum bulbocastanumvollständig resistent gegen P. infestans

Seit 50 Jahren Versuch die Resistenz auf moderne Kartoffelsorten zu übertragen

Resultate noch immer unbefriedigend(Kopplung mit geringer agronomischer Leistung)

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Phytophthora-resistente Kartoffelndurch Pflanzenbiotechnologie

Übertragung von zwei Resistenz-genen (Blb1 und Blb2) aus der Wildkartoffel auf moderne Kartoffelsorte

„Fortuna“ Eigenschaften der Muttersorte

bleiben erhaltenMuttersorte Fortuna

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Wie infiziert Phytophthora die Kartoffel?

Schnittdurch

Kartoffel-blatt

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Fortuna: Wie funktioniert die Resistenz?

Schnittdurch

Kartoffel-blatt

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Fortuna: Dauerhafte Resistenz

Was macht diese Resistenz dauerhaft? Die Effizienz der Resistenz-Mechanismen: Breit-Spektrum Resistenz-Mechanismen sind Rasse-spezifischen

Mechanismen überlegen:

– erkennen essentielle Proteine des Pathogens

– Essentielle Proteine können vom Pathogen nicht beliebig verändert werden um damit „unter dem Radar zu fliegen“

Die Anzahl unterschiedlicher Resistenz-Mechanismen: Zuverlässige Erkennung des Pathogens durch zwei unabhängige

Detektoren

Die Kombination von zwei unabhängigen Mechanismen ist dauerhafter als die „Summe“ der einzelnen Mechanismen

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Fortuna: Trotzt allen bekannten Phytophthora-Stämmen

Kontinuierliches Sammeln und Testen von Phytophthora Isolatenaus den Kartoffelanbauregionen Europas Hunderte von Isolaten getestet Auch “Standard”-Isolate wie

US-8 and Blue-13 getestet Die Resistenz wirkt zuverlässig gegen

alle IsolateControl Rpi-blb1 Rpi-blb2 Rpi-blb1

Rpi-blb2

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Fortuna - im Feldversuch seit 2006

Deutschland Möttingen Baalberge Limburgerhof

Schweden Borgeby Halmstad Kristianstad

Niederlande Angeren

England Cambridge

Tschechien Humpolec

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Fungizidbehandlungen bei herkömmlichen Veredlungskartoffeln

In Europa im Mittel 12 Phytophthora Behandlungen in “normalen” Jahren

Applikation gegen Alternaria (A) und Phytophthora (P)

P P+A P P P P+A P P P P P P

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Fungizidbehandlungen bei Fortuna

Keine Phythophthora Behandlung erforderlich

Applikation gegen Alternaria (A) und Phytophthora (P)

A A

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Fortuna - Welche Vorteile hat sie?

Sichere Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule (Versicherung)

Ersetzt den Grossteil der Fungizid-Applikationen im Kartoffelbau

Reduziert Arbeitsaufkommen zu Stosszeiten

Beansprucht weniger Aufmerksamkeit des Landwirts

Weniger Überfahrten > weniger Bodenverdichtung

Höherer Ertrag erwartet durch permanenten Schutz

Bessere Lagerstabilität erwartet

Geringere Kosten Frittenrohstoff

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Schlussbemerkung

Pflanzenbiotechnologie generiert Kartoffeln mit hohem Mehrwert für die Kartoffelwirtschaft

Beispiel Amflora

Beispiel Fortuna

Diesen Mehrwert zu realisieren, erfordert

EU Zulassung

Engagement der gesamten Wertschöpfungskette

Kette partizipiert am geschaffenen Mehrwert

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