Genexpression in gentechnisch veränderten virus- und herbizidresistenten Pflanzen im Gewächshaus und unter Freilandbedingungen | Gene expression in transgenic virus resistant and herbicide resistant plants under greenhouse and under field conditions

German. Durch Einzelgene bedingte phänotypische Eigenschaften sind leichter auf andere Pflanzen übertragbar als multifaktoriell bedingte Merkmale. Ein denkbares Risikoszenario bei einer Übertragung von Eigenschaften wie etwa Virusresistenz aus transgenen Pflanzen ist die Entstehung konkurrenzfähigerer Wild- oder verwilderter Kulturpflanzen. Da die Expression von Transgenen unter anderem abhängig ist vom genetischen Hintergrund, stellt sich nach Auskreuzungen zunächst die Frage nach einer Veränderung des Expressionsmusters bis hin zu einem möglichen Abschalten der Gene. Begleitend zu einer Freisetzung gentechnisch veränderter virus- und herbizidresistenter Zuckerrüben wurden daher Kreuzungen mit Wildrüben und Mangold durchgeführt mit dem Ziel, die Expression der eingeführten Transgene und die Ausprägung der Resistenz gegen das Rizomaniavirus unter Gewächshaus- und Freilandbedingungen zu untersuchen. Während die im Gewächshaus untersuchten F1-Hybriden von Mangold × Zuckerrübe sich in der Expression der beiden Transgene BNYVV-cp und bar nicht von den transgenen Ausgangslinien unterschieden und lediglich bei 2 von 43 Mangold × L4-Hybriden eine Abschaltung des cp-Gens gefunden wurde, wurde bei etwa der Hälfte der im Freiland untersuchten F2-Hybriden an jeweils einem Termin pro Versuchsstandort eine starke Reduktion der cp-Genexpression beobachtet. Diese Expressionsreduktion war korreliert mit einer hohen Sonneneinstrahlung an den Tagen vor und während der Probenahme. Die Ergebnisse zeigen die Bedeutung von Freilandversuchen für die Bewertung von gentechnisch veränderten Pflanzen und deren Kreuzungsnachkommen.

English. Single gene traits can be easier transferred to other plants than traits mediated by multiple genes. A possible risk szenario for the transfer of plant characteristics like virus resistance from transgenic plants is the development of more competitive wild plants or the feralization of crop plants. As the expression of transgenes depends on the genetic background, outcrossing to other plants implies possible changes of the expression pattern including gene inactivation. Accompanying to a field release of genetically modified virus resistant and herbicide resistant sugar beet plants we therefore performed manual crosses with wild beets and with mangel beet in order to investigate the expression of the introduced transgenes and the level of resistance to the rizomania virus under green house as well as under field conditions. Under greenhouse conditions F1 hybrids of mangel beet × sugar beet had transgene expression levels similar to those of the transgenic parent lines with the exception of an inactivation of the cp gene expression in 2 of 43 mangel beet × L4 hybrids. In contrast, about half of the F2 hybrids investigated under field conditions, showed severe reduction of cp gene expression at both field sites at one sampling date. This reduction was correlated with a high sun light intensity on the days before and during sampling. The results emphasize the importance of field release experiments for the assessment of transgenic plants and their progeny.