Verhalten des pat-Gens in transgenem Raps und Mais im Freilandversuch Roggenstein

1. Im Rahmen dieser Arbeit wurden transgene und nicht-transgene
Rapspflanzen auf ihre biochemischen Unterschiede untersucht.
Weiterhin wurde das Abbauverhalten des künstlich eingefügten Gens
im Vergleich zu zwei endogenen Kontrollgenen im Verlauf der
Seneszenz, im verrottenden Pflanzenmaterial und im Boden überprüft.
Verschiedene Mikroorganismen wurden einem Selektionsdruck durch
BASTA ausgesetzt und unter diesen Bedingungen auf entstehende
Resistenzen gegenüber dem Herbizid getestet. 2. Bei der
Untersuchung der verschiedenen Seneszenzparametern ergaben sich für
das Chlorophyll zwischen den transgenen und den nicht-transgenen
Rapspflanzen keine Unterschiede. Die Bestimmungen von ACC und MACC
sowie der Flavonoide hatten sich als nicht seneszenzrelevant für
Brassica napus erwiesen. Bei der Analytik des Gesamtproteingehalts
und der verschiedenen Aminosäuren zeigten die transgenen und
nicht-transgenen Blätter ebenfalls analoges Verhalten. 3. Bei der
Durchführung der quantitativen PCR wurden das rbcS-, das cab- und
das pat- Gen über die gesamte Vegetationsperiode detektiert. Dabei
war das pat-Gen immer in geringerer Menge nachgewiesen worden als
die beiden Photosynthesegene. Der höchste Gehalt an den hier
betrachteten Genen befand sich in den Stengeln. Auch im Rahmen
dieser Untersuchungen zeigten die transgenen Pflanzen in ihrem
Abbauverhalten keinen Unterschied zu den nicht-transgenen Pflanzen.
Da das Fremdgen über gesamte Zeitdauer intakt vorlag, wäre
theoretisch ein horizontaler Gentransfer möglich gewesen. Die
Untersuchung des pat-Transkripts reflektierte ebenfalls den Abbau
mit fortschreitender Seneszenz. Auch hier war die Detektion bis zum
Ende der Vegetationsperiode möglich. Bei der Durchführung der
Hybridisierung wurden für die Glutaminsynthetase zwei Transkripte
detektiert. Beide Transkripte der Isoformen wurden im Verlauf der
Seneszenz verstärkt exprimiert. Zusammenfassend zeigten die
transgenen und die nicht-transgenen Blätter auch bei diesen
Untersuchungen analoges Verhalten. 4. Das pat-Konstrukt konnte im
Boden parallel zu den endogenen Pflanzengenen bis zu vier Wochen
nach dem Unterpflügen der Rapspflanzen gegen Ende der
Vegetationsperiode nachgewiesen werden. In den kompostierten
Maispflanzen liess sich die kodierende Sequenz von 606 bp über
einen Zeitraum von 23 Monaten detektieren. Während dieser Zeit
stand es für einen horizontalen Gentransfer intakt zur Verfügung.
Bei den Untersuchungen, unter Ausübung eines Selektionsdrucks auf
verschiedene Agrobakterien-Stämme, Bacillus subtilis und
Pseudomonas fluorescens, wurden keine spontanen Resistenzen
erzielt. Auch konnte das 35S-pat- Gen-Konstrukt nicht erfolgreich
in die Mikroorganismen transformiert werden. Aufgrund der im Rahmen
dieser Arbeit erhaltenen Ergebnisse ist ein horizontaler
Gentransfer als eher unwahrscheinlich einzustufen, kann aber vor
allem in Anwesenheit eines Selektionsdrucks nicht ausgeschlossen
werden.