image
image
image
image
Begleitforschung an
FTeisetzungen
gentechnisch
veränderter
Pllanzen in
Sachsen
AZ: 13
-
8802.3527
/13-l
Abschlußbericht
über den
Bewilligungszeitraum vom
15.
5. 99
-
f 4.
9. 99
s
-.
'
-i?'*
r

image
image
Begleitforschung
an
F*reisetzungen
gentechnisch
veränderter
Pflanzen
in
Sachsen
AZ:
13
-
8802.3527
/
L3-L
Abschltrßbericht
über den
Bewilligungszeitraurn
vom 15. 5. 99
-
f 4.
9. 99
Prof. Dr.
Ilrerner Reißer
UniversitätI-eipzig
Institut
für Botanik
Allgemeine
und Angewandte
Botanik
Joharrnisallee
2L
-
23
04103
I-eipng
Prof. Dr. Martin Schlegel
UniversitätIæipzig
Institut
für Zoologie
Spezielle
7-oologie
Talstr. 33
04103
Leipng

image
image
L. Ziele des Vorhabens
Im
Rahmen der Begleitforschung
zur
Freisetzung
von
transgenem
Raps
(Brassúca
nøprls) durch
die Fa.
AgrEvo auf
dem
Gelände der
Agragemeinschaft
Gnaschwitz,
Gemeinde Gauj3ig,
Sachsen,
waren folgende
Fragestellungen
zu
untersuchen:
-
Auskreuzungshäufigkeit
des Herbizidresistenz-Gens
(Phosphinotricin-
Acetyltransferase-Gen:
pøt-Gen)
auf
nicht-transgenen Raps und auf Rübsen
(Brassico-ro:pa)
-
Ermittlung der blùtenbesuchenden
Insekten
im Versuchsfeld und im
an-
grenzenden
Gebiet
-
Untersuchung
der blütenbesuchenden
Insekten
auf Pollenfracht
-
Analyse der Pollenfracht
auf Anwesenheit
des
pøt-Gens
Diese Arbeiten wurden durch
das
-Sächsische
Staatsministerium
für
Um-
welt und Landwirtschaft als
F
&
E
-
Vorhaben
in den Zeiträumen l. 9. f 996
-
3I.
8.
1998
sowie
15.
5.
1999
-
14.9.
1999 unterstützt.
Die Arbeiten und ein
Teil der Ergebnisse
des ersten
Förderungszeitraumes
wurden im Ab-
schlu.ßbericht
I vom
6.
1.
99
vorgesteltt
(l)
und sind
teilweise
publiziert
wor-
den
(2,
3,
4,
5).
Es konnte mit diesen Untersuchungen,
die
bezüglich
der Zahl der
einge-
setzten
Pflanzen und ausgewerteten
Samen
-
durchschnittlich
60 0OO
angekeimte Samen
pro
Me-fistandort
-
und Pollen
in GröJ3enordnungen
weit
über
den bisher durchgeführten
Arbeiten
liegen,
gezeigt
werden, da-ß ein
Transfer
des
pat-Gens
auf
nicht transgene
Rapspflanzen
noch in 40O m Ent-
fernung
vom
Versuchsfeld statistisch
sicher
nachzuweisen
ist, womit
die
Rolle
der Mantelsaat
als effektive
Ausbreitungsbarriere
des
pat-Gens
in einem
neuen
Licht erscheint.
Ein
weiteres neues
und die bis
dahin
publizierten Beobachtungen stark
re-
lativierendes
Ergebnis der Untersuchungen
war die
Feststellung, da-ß für die

image
image
Ausbreitung
des
pøt-Gens
in Pollen
neben dem V/ind
als wichtige
Vektoren
Insekten verantwortlich
sind.
Dabei
spielen weniger
blütenstete
Honigbienen
als blütenunstete Wildbienen und Schwebfliegen eine
Rolle,
'was
dazu
führt,
da-ß der Kreis der tatsächlichen
Empfängerpflanzen
stark
ausgedehnt
und
im
Einzelfall nicht mehr vorhersagbar
wird.
Im Abschlu-ßbericht
I
konnten aus
wiederholt dem
Sächsischen
Staatsmin-
isterium fùr
Umwelt
und
Landwirtschaft dargelegten Gründen die Ergebnisse
der Wiederholungsuntersuchungen
an Raps des Jahres 1998 sowie die
Unter-
suchungetr zur
Übertragung
des
pat-Gens
auf Rübsen noch nicht
berücksi-
chtigt
werden.
Der hier vorgelegte Abschlufbericht
II nimmt P,ezug
auf die
im Ab-
schlufbericht I dargestellten Untersuchungsmethoden
und referiert
die
bis
zum
30.
4. 2OOO vorliegenden Ergebnisse.
Angesichts der
uns zur Verfugung
stehenden begrenzten
personellen
und räumlichen
Kapazitäten
haben wir
uns
entschlossen,
prim¿ir
die
Auswertung des
mit Rübsen
als Empfängerpflanze
erhaltenen
Samenmaterials
durchzuführen.
Um dabei mit dem Rapsversuch
ver$eichbar
grofen
und statistisch
abzusichernden Mengen an
Samen und
Testpflanzen
arbeiten
ztr können,
nahmen wir bewu-ßt eine
zeitliche
Streckung
der Arbeiten in Kauf,
wobei wir auch betonen möchten,
daj3 die
unten
referierten Daten nur unter Einsatz universitätseigenen
Personals
und
eigener Sach- und
Verbrauchsmittel erarbeitet
werden konnten.
Dadurch
liegen
zum
jetzigen
Zeitpunkt Daten für Raps
und Rübsen
aus f998 noch
nicht in statistisch
genügend
abgesicherter
Form vor. Wir
gehen
davon aus,
die noch fehlenden Daten
im Herbst d. J. vorlegen
zu können. Bis
dahin wer-
den auch die ebenfalls noch ausstehenden
Analysen des an der
Pollenausbrei-
tung beteiligten Insektenmaterials
durchgeführt
worden sein.
2. Dr$ebnisse
Die Daten z:ur Übertragungshäufigkeit
des
pøt-Gens
von transgenen
Rapspflanzen des
Versuchsfeldes
(Abb..
1 und
2) a:uf Rübsen liegen
nun für
L997
komplett vor und sind in Tab.
I und Abb. 3 dokumentiert.
Ztvn Ver-
gleich
sind die entsprechenden
Daten für Raps
in Tab. 2 und
Abb.
4 aufge-

image
image
führt. Wir
möchten
betonen,
daß
auch hier,
wie
bereits
bei den
ent-
sprechenden
Untersuchungen
mit
Raps
als
Empfängerpflanzen
unsere
Ar-
beiten die
-
im
Vergleich
zu den Untersuchungen
anderer
Arbeitsgruppen
-
höchsten Za};.len
eingesetzter Samen
venvenden
und
entsprechende
statis-
tische
Sicherheit aufiveisen.
Es zeigt
sich, da$ ein Transfer
des
pat-Gens
und damit
der Resistenz-
Eigenschaften von transgenen Rapspflanzen auf
Rübsen
möglich ist, wenn
auch mit einer im Vergleich zu Raps als Empfängerpflatue um
ca. den Faktor
l0 verringerten
Häufigkeit.
Selbst
in 40O m Entfernung
vom Versuchsfeld
1äJ3t
sich
noch
eine statistisch
gesicherte
Übertragungshäufigkeit
(ca.
O.OO7
o/o:
Raps:
0,11
o/o)
nachweisen.
Interessant
ist auch, da-ß sich
die schon
beim
Rapsversuch
beobachtete
Bevorzugung
der Ausbreitungsrichtung
des
pat-Gens
in nördlicher
Richtung
bei den kurzen Entfernungen
(0
-
100
m der
Meflinien
L,2,3, Abb. l)
auch
bei Rùbsen bestätigt. Dies könnte die Rolle der Insekten bei
der
Ausbreitung
des Gens erneut
belegen:
Vermutlich fliegen mehr
Insekten
aus dem in Nach-
barschaft
der Liniert L, 2 und 3
gelegenem
Wald als aus den
südlichen Wie-
senbereichen ein.
Trägt man den Anteil
der
resistenten Pflanzen
jeweils
gegen
die Entfernung
auf,
ergibt sich
bei
Raps
(Abb.
4)
und Rübsen
(Abb.
3) ein ähnüches Bild:
Untersuchungen
zum
Nachweis
des
pat-Gens
in der Pollenfracht der in
un-
terschiedlichen
Abståinden
vom Versuchsfeld
gefangenen
Insekten
(vgl.
Ab-
schlu.ßbericht 1) sowie am
Pollenmaterial der Pollenfallen
sind
aufgenoûunen
worden. Auch hier werden wir statistisch
gesicherte
Ergebnisse,
vor
allem
auch zu
einer
eventuellen
Korrelation
zwischen wind- und
insektengetragener
Ausbreitung des
pat-Gens
sowie zur anteilmä-ßigen
Bedeutung
der einzelnen
untersuchten Insektengruppen und zu deren ökologische
Relevarlz
voraus-
sichtlich nicht vor Herbst
d. J.
vorlegen können.

image
image
Schlußfolgerungen
Im zweiten
Förderungszeitraum des llrojektes
wurde
die
Auswe.tung
des
im
ersten Förderungszeitraum
ge\Morìnenen
Materials
fortgesetzt,
wobei
diese
Ar-
beiten
aufgrund des
einmalig
grofen
Umfa¡rges
der auszuwertenden
Proben
und
der mehrfach
dargestellten materiellen,
personellen
und
räumlichen
(Gewächshausfl
äche) Einschråinkungen noch andauern.
Die
hier im Abschlu-ßbericht
2
vorgestellten
Daten zeigen,
da.ß das
pøt-Gen
aus transgenem
Raps
auf Rübsen übertragen
werden
kann, wobei
unter
den
gegebenen
Bedingungen die Auskreuzungshäufigkeiten
auf Rübsen
ca.
um den
Faktor lO
geringer
ist. Bei
beiden
Empfängerpflanzen lä-ßt
sich
eine
Überlra-
gung
des
Gens noch
statistisch
sicher auf eine Entfernung
von mindestens
400 m nachweisen.
Als Ausbreitungsvektoren spielen
neben V/ind
auch Insek-
ten eine Rolle.
In
der momentanen
Auswertung
(Resistenzbonitur,
Stichprobenüberprüfrng
mit
der PCR-Technik)
befinden sich
Samenmaterial
von Raps
und Rübsen
des
Versuchsjahres
1998, die Analyse der Pollenfracht von Insekten
aus den Ver-
suchsjahren
1997
und 1998 sowie eine
Korrelationsanalyse
von
Wind-
und
Insektengetragener
Ausbreitung des
pøt-Gens.
Mit dem Abschlu-ß
der Arbeiten
und
einem zusaÍunenfassenden
Bericht ist im Herbst d.
J.
zu
rechnen.
Darsteltung
des
Projektes
nach
aufJen
Im
Berichtszeitraum wurden
Teilergebnisse des Projekts in einer
Veröffentli-
chung
(4)
sowie im Rahmen
eines
Vortrages
(5)
vorgestellt.
Literatur
1:
Begleitforschung an Freisetzungen
gentechnisch
veränderter
Pflanzen
in
Sachsen, AZ: 13.88O2.35ufo/3.2/96GEN
,
FZ:
01/01-96-8I

image
image
2: PeLtma;nrt,
H., ReiJ3er, W., TÍæophilou,
5., SchLegeL,
M.:
Begleitforschung
an
Freisetzungen
gentechnisch
veråinderter
Pfl anzen
in
Sachsen.
Bundesgesundheitsblatt
L2
/
98, 552
-
559.
3: SchlegeL, M.,
Reißer, W.: Begleitforschungz:u
Freisetzungen
gentechnisch
veränderter
Pflanzen
in
Sachsen.
Kursbuch
Umwelt, Nov.
98,
15.
4: Reißen
W.,
SchLegeL,
M:
Die Rolle der Insekten
bei der
Übertragung
von
transgenem
Rapspollen.
Biologie
in unserer
Zeit29/3, 187
(1999)
5:
Vortrag
über
Projekt arlf
,,1.
Symposium
Ö1-
und Faserpflanzen:
Neue
Wege
in die
Z:ukurtft" in
Wittenberg
8./9. 9. 99,
veröffentlicht
als: Retßer,
W.,
Schteg eL, M.
: B egleitforschung
an Freis etzungen
gentechnisch
veränderler
Rapspflanzen.
In:
UFOP-Schriften,
Heft 14:
Öl-
und
Faserpflanzen,
pp
149
-
f
51,
2OOO.
I-eipzig,
i5.
6.
00
gez.
Untu.-ProJ.
Dr. W. Reißer
gez.
Uniu.-ProJ. Dr. M.
Schlegel

image
image
image
image
image
Abb.
I:
versuchsfeld
mit
transgenem
Raps
(TR)
und nicht-transgener
Mantelsaat
im
Jahre
1997'
Die
Zåhlen
in
der
Mantelsaat
geben
die Punkte
an,
arr
denen
proben
zu¡
Testung
auf
das
pat-Gen
entnommen
wurden.
Punkt
1 ist
nach
Norden orientiert (vg.
Abb.
2).
t--
tj
i.
l')
'r
I
l
il
i':"
-
r
II,
--=\--
2lo
¡l¡
'Íu
i--
tt
;
iI
V
1
'
Abb'
2:
Anordnung
der
Me-ßpuntrrte
enflang
der
MeÍstrecken
I
bis
7
um
das
ver-
suchsfeld
im
Jah¡e
IggT.
MeÍstrecke
S
zeigt
in
nördliche
Richtung.
n
n
il(

image
image
image
Tab. 1:
Ubertragungshäufigkeit
des
pat
-Gens
von transgenen Rapspflanzen
auf
Rübsen
Meßpunkt*
Ausgesäte
Samen
Gekeimt <%>
Überlebende
Pf lanzen**
Überlebende
Pflanzen
<%>
Durch-
schnitt
<%>
1/50
m
45000
93
26
0,0
621
2/50 m
54000
93
42
0.0 8 36
3/50 m
51000
93
49
0,1
033
4/50 m
51000
i
13
29
0,06 1 1
5/50 m
54000
s3
22
0,0438
6/50 m
45000
93
23
0,0555
I
7l5O m
48000
93
21
0,0475
n/50
m
348000
212
0.0652
4175
m
54000
93
I
0,0002
l
1/100
m
51000
93
0
0
2/1OO m
51000
93
21
0,0443
3/100 m
54000
oe
¿o
0,0518
5/100
m
48000
93
25
0,0560
6/100 m
48000
83
6
0,0151
71100
m
54000
83
I
0.0178
n/1 00m
3 0 6000
86
0.0308
1/150 m
51000
83
20
0.0472
2/150 m
51000
83
o
0,0213
3/150 m
54000
83
3
0,0067
5/150
m
48000
83
6
0,015'l
6/150 m
48000
83
3
0,0075
71150 m
54000
83
I
0,0178
n/150
m
306000
49
0,0193
11210
m
1
02000
89
't6
0,0176
2/210 m
1 02000
89
10
0,01 10
61210 m
1 1 8000
89
22
l
0,0209
71210
m
99000
89
10
0,01 13
l
n/210
m
421000
58
0,0152
21250 m
99000
89
18
0.0204
1/300 m
96000
77
3
0.0040
5/300 m
1 56000
77
2
0.0016
n/300
m
252000
5
0,0
028
1/400 m
48000
80
2
0,0052
5/400 m
1 50000
80
J
0,0025
6/400 m
1 05000
80
4
0,0048
7l4OO
m
348000
80
5
0.0139
n/400
348000
14
0.0066
.
vgl. Lageplan Abb.
1;
**
Resistenzbonitur
mit
BASTA

image
image
image
Tab. 2:
Übertragungshäufigkeit
des
pat
-Gens
von transgenen Rapspflanzen
auf nicht
genetisch
veränderte
Rapspf lanzen
Meßpunkt*
Ausgesäte
Samen
Gekeimt <%>
Uberlebende
Pflanzen**
Uberlebende
Pflanzen <7">
Durch.
schnitt
<7o>
1/M
1 35000
40
925
1
,7
129
2tM
65 500
50
337
0290
2/M
74500
50
185
0,4966
3/M
70 000
50
131
0,37 43
3/M
66500
50
157
0,4722
4lM
64500
50
91
0,2822
5iM
67000
50
128
0,382 1
6/M
65 000
50
649
1,9969
n/M
608000
26 03
0.843 3
1/50 m
93000
70
556
0,854
1
2150
m
44000
70
629
2,0422
I
3/50 m
1 02000
70
477
0,66 81
4/50
m
68000
50
238
0,7000
5/50 m
1 02500
50
319
0,6224
6/50 m
1 02500
50
128
0,2498
7/50 m
95 000
45
ô\7¿
0,77 66
n/50 m
6 0700 0
2679
o.8447
4175
m
86000
70
284
0 .47 18
4175 m
95 500
50
308
0.6450
nl75 m
I
81 500
592
0,5 584
1/100 m
1 02000
50
285
0,55
88
2l'100 m
1
08000
50
252
0,4667
3/100 m
1
08500
50
287
0.5290
5/100 m
98500
50
195
0,39s9
6/100 m
1
08000
50
133
0,2462
7/1OO m
67500
60
140
0,3457
n/1
00m
592500
1 292
o.427 3
11210 m
37500
60
49
0,2't78
21210 m
27000
60
26
0,1 605
51210 m
36 000
60
25
0,1 1
57
512'10 m
1 02000
60
144
0,2353
61210 m
1 02000
60
40
0.0654
71210 m
4000
60
15
0.6250
n/210 m
308500
299
0.2 39 6
21250
m
6000
60
I
0,0222
2/350 m
20500
60
I
0,06 5
0
1/400 m
8000
60
11
0.2291
5/400 m
94000
60
50
0.0887
6/400 m
1 08000
75
45
0,0555
71400 m
1 02000
75
56
0,0732
n/400 m
31 2000
151
0.1116
'
vgl. Lageplan Abb.
1 u.2i
'*
Resistenzbonitur mit BASTA; M:
Mantelsaat

image
image
Abb.
3:
Übertragungshäufigkeit
des
paf
-Gens
von transgenen
Rapspflanzen
auf
Rübsen
0,07
ooo
OLOr
N
\\\
Meßpunkt
<m>
Abb.
4:
Übertragungshäufigkeit
des
paf
-Gens
von
transgenen
Rapspflanzen
auf
nicht
genetisch
veränderte
Rapspflanzen
b
0,06
u,u5
lt
q
o)
0,04
o\
o
0,03
f,
o,oe
ø
Ë
o,o1
0
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