Bakterien der Gattung Rhizobium, auch Knöllchenbakterien genannt, versorgen nicht nur ihre Pflanzen-Partner mit Stickstoff, sondern sind ebenfalls selbständig zur Photosynthese fähig. Dadurch wird das Wachstum der Pflanze optimiert und Ernteerträge gesteigert. Zu dieser Erkenntnis kommen Wissenschaftler des Guinea Institute of Agronomic research (IRAG), die Reispflanzen mit einem gentechnisch veränderten Bakterium infizierten. Die Ergebnisse einiger Versuchsreihen sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht.
Bisher sind die Wissenschaftler davon ausgegangen, dass in dieser Lebensgemeinschaft zwischen Bakterien und Pflanzen, die Pflanzen den Stickstoff von den Bakterien erhalten und die Bakterien dafür Kohlenstoffverbindungen aus der pflanzlichen Photosynthese bekommen.
Knöllchenbakterien leben im Boden und können bestimmte Pflanzen infizieren. Dadurch entstehen dann Lebensgemeinschaften, sogenannte Symbiosen die oft bei Hülsenfrüchten vorkommen. Nach der Infektion bilden sich bei der Pflanze kleine Knoten an der Wurzel, in denen die Bakterien vermehrt leben. Die Pflanze kann durch die Bereitstellung des Stickstoffes von den Bakterien auch auf nährstoffarmen Böden wachsen und besitzt dadurch einen Vorteil gegenüber anderen Pflanzen.
Mit Hilfe der Gentechnik haben die Forscher das Erbgut dieser Bakterien neu kombiniert, und eine Reispflanze damit infiziert. Das Resultat war verblüffend, eine derartig gentechnisch veränderte Reispflanze gedeihte wesentlich besser als die nicht manipulierte Ursprungsform. Der Ansatz der grünen Gentechnik, den Kulturpflanzen die Fähigkeit der Stickstofffixierung zu ermöglichen, könnte nicht nur das Düngen überflüssig machen, sondern auch einen Anbau in stickstoffarmen Regionen der Erde wie den Tropen ermöglichen.
Dr. Leyla Schmidt
