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Schädlingsbekämpfung: Modifiziertes Bt-Toxin bekämpft resistente Schädlinge

Raupe und Falter des Tabakschwärmers
Das Bacillus-thuringiensis-Toxin ist ein beliebtes Pestizid, weil das Protein für Wirbeltiere ungiftig ist. Seit Jahrzehnten kommt es deswegen in der Landwirtschaft zum Einsatz, seit einiger Zeit auch in transgenen Pflanzen, die das Protein selbst produzieren. Inzwischen sind einige Schädlinge gegen das Pestizid allerdings resistent geworden. Ein internationales Forscherteam um Bruce Tabashnik von der University of Arizona in Tucson hat jetzt gezeigt, dass man solche Resistenzen durch Veränderungen am Toxin umgehen kann. Das gentechnisch veränderte Protein wirkt gegen resistente Raupen mindestens 350-fach stärker als das ursprüngliche Bt.

Bislang ist noch nicht vollständig geklärt, wie Bt in den Insektenlarven wirkt. Bekannt ist, dass ein Vorläufermolekül im Darm der Raupen enzymatisch gespalten wird und das Toxin selbst freisetzt. Dieses wiederum muss, um zu wirken, an den Oberflächenrezeptor Cadherin andocken. Was dann passiert, ist nicht ganz klar. Eine Hypothese besagt, dass das Cadherin vom Toxin ein weiteres Stück abtrennt, welches sich mit anderen zu Aggregaten zusammenlagert und Löcher in die Zellmembran stanzt.

Nach dieser Hypothese kann man Resistenzen durch ein verändertes Cadherin umgehen, indem man ein bereits geschnittenes Toxin produziert, das vom Oberflächenprotein nicht verarbeitet werden muss. Die Forscher um Tabashnik modifizierten die Bt-Variante Cry1Ab dergestalt, dass sie nicht mehr auf Cadherin als Aktivator angewiesen sind, mit dem Ergebnis, dass die meisten auf diesem Protein basierenden Resistenzen umgangen werden können. Zur Freude der Forscher erwies sich das modifizierte Toxin auch bei einigen Resistenzen als effektiv, die nicht auf Cadherin gründen. Die Forscher sind zuversichtlich, damit eine Strategie gegen resistente Schädlinge an der Hand zu haben. (lf)

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  • Quellen
Nature Biotechnology 10.1038/nbt.1988, 2011

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